Page 85 - 理化检验-物理分册2024年第十二期
P. 85
何泽宇，等：海上气田多相流量计球阀连接螺柱断裂原因
表1 断裂螺柱化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Si Cr Mn P S Mo Ni Cu
1号螺柱实测值 0.067 0.46 16.98 3.91 0.027 0.011 0.077 8.46 0.22
2号螺柱实测值 0.071 0.47 16.83 3.89 0.027 0.012 0.082 8.52 0.21
标准值 ≤0.08 ≤1.00 18.00~20.00 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 — 8.00~11.00 —
图 3 螺柱断口清洗后宏观形貌
区，且为多源区。 所示。由图5可知：2号螺柱断口与1号螺柱断口类似，
将 1 号螺柱断口置于SEM下观察，结果如图 4 以沿晶形貌为主，且晶内存在多处孔洞，呈沿晶脆
所示。由图4可知： 断口裂纹源附近可见大量沿晶形 性断裂特征；近外表面局部位置可见疲劳条带特征，
貌，呈冰糖状，局部平整区域可见密集分布的细小孔 说明该螺柱在失稳状态下受到了一定的交变载荷作
洞缺陷，裂纹扩展区存在拉长的颗粒状形貌，近螺纹 用，存在一定的疲劳断裂形貌特征。根据以上断口
表面局部位置有龟裂特征，并伴有泥纹状花样，在晶 的微观分析结果，可以确定1号螺柱和2号螺柱的断
界处存在二次裂纹，同时裂纹存在分支；瞬断区未发 裂性质均属于应力腐蚀断裂 。
[4]
生断裂时，单位面积所受应力较大，断裂时断面形成 1.4 硬度测试
较长的二次裂纹；断口大部分位置均呈现沿晶脆性 在螺柱全壁厚横截面截取试样，采用维氏硬度
[3]
断裂特征 ，局部位置存在疏松、孔洞类缺陷。 计测量1，2号螺栓的显微硬度，一共测试5个点，结
将 2号螺柱断口置于SEM下观察，结果如图5 果如表2所示。由表2可知：螺柱硬度偏高，且表面
图 4 1 号螺柱断口 SEM 形貌
69
