不锈钢螺栓断裂原因分析

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　　F racture Failure 断裂失效 不锈钢螺栓断裂原因分析 ■ 陈炜，王冬颖，梁盈 扫码了解更多 摘要：某项目用S43100螺栓出现腐蚀脆裂现象，结合材料的进厂状态、热处理状态、力学性能检验和扫描电镜检验，对其 化学成分、金相组织和外观形貌等进行分析和观察，8.8级双头螺栓，六角螺栓应用，对引起螺栓腐蚀脆裂的原因进行了讨论。结果表明，螺栓地脚螺栓规格脆裂原因是 由于热处理不当造成的，S43100不锈钢在530℃附近回火时，双头螺栓厂家，晶界上析出大量的含Cr不锈钢外六角螺丝碳化物，形成贫Cr区，从而降低了材 料的耐蚀性。 关键词：S43100不锈钢；螺栓；力学性能；腐蚀 S43100不锈钢是引进于 ASTM标准中的材料，是一种马 氏体-铁素体型不锈钢，u型螺栓规格，其特点 是在保留铁素体不锈钢耐蚀性的 同时，又具有马氏体不锈钢的高 强度，在工业上应用广泛。国标石化不锈钢双头螺柱一般 螺不锈钢螺栓厂家栓使用的材料为40CrNiMoA、 42CrMo及12Cr13等，不锈钢双头螺栓！但由于材 料在海水环境国标外六角螺丝中的耐蚀性不如 S43100不锈钢，石化不锈钢双头螺栓，非标螺丝主要作用和公差因此在海水环境 中的螺栓材料改为S43100不 锈钢，但是S43100不锈钢的热处 理工艺制度非常严格，极易引起 腐蚀脆裂。双头螺栓，u型螺栓！本文以断裂u型螺栓生产厂家的S43100 不锈钢螺栓为研究对象，国标外六角螺栓规格，分析双头螺栓规格造 成螺栓断裂的原因。 1.断裂情况 某项目断裂的S43100不锈 钢螺栓为电渣重熔生产的锻造棒 料，u型螺丝厂家规格为φ 40m m×300m m， 其化学成分：w C=0.137%、 w Mn=0.15%、联系双头螺栓厂家，w Si=0.58%、 w S=0.006%、w P=0.024%、 w Cr=16.88%、wNi=2.32%。温室大棚专用u型螺栓螺栓 的热处理工艺为淬火：1020℃保 温后油冷至200℃以下出炉空冷 至室温，回火：530℃保温后空 冷至室温。然后将试样加工成标 距为30mm、平行部分直径u型螺栓规格尺寸表6mm 的棒状拉伸试样，并在RSA250 试验机上按照 GB/T 228— 2002《金属材料 室温拉伸试验方 法》进行常温拉伸试验，其实测 的力学性能与标准技术要求如表 个断面无明显的剪切唇，双头螺栓服务，螺栓断 口上存在较厚腐蚀产物。SEM/ EDX元素分析表明腐蚀产物中 主要含有 Fe、Cr、O、高强度螺栓的连接是什么，C和Cl元 六角头螺栓素，还含少量S、Si元素，紧固螺帽的方法有哪几种u型丝表明 实际服役环境中含C l-等侵蚀性离 子。 经过酸洗和用毛刷去除腐蚀 产物后的断口形貌如图2所示。 采用扫描电子显微镜对去除腐蚀 1所示。双头螺栓 实际产品断裂的双头螺栓，螺纹紧固件的松动是造成高！ 产物后的断口的微观特征进行了 观察，结果表明，断裂螺栓断口 如图1所示，其断裂部位位于螺 杆与带螺纹的螺栓头联接处。高强度外六角螺栓， 呈现典型的沿晶断裂特征，联系双头螺栓厂家断口 呈现冰糖状特征。 2.断裂原因分析 图3为S43100不锈钢热处理 该断裂螺栓断口清洗前，整 后扫描电镜SEM照片。不锈钢u型螺栓，由图3可 表1 S43100不锈钢力学性能 项目 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 标准 931 833 试样1 1021 872 试样2 1026 887 试样3 1012 892 图1 断裂螺栓照片 热加工 9 2018年 第10期 断裂失效 知，国标外六角螺栓规格，热处理后的S43100不锈钢以 索氏体为主，均布着呈块国标六角头螺栓规格状的铁 素体，并且晶内和晶界弥散分布 大量的碳化物且连续分布。 另取3件螺栓，双头螺栓怎么更好的安装将其加工成 标距为35mm、平行部分直径 5mm的棒状拉伸试样，以应变 速率为1.0×10-6s-1，在慢应变速 率拉伸应力腐蚀试验机上按照标 准GB/T15970.7—2000《金属和 合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第7部 分：慢应变速率试验》进行应力 腐蚀敏感性测试，其慢拉伸试验 （SSRT）结果列于表2。通常应 力 腐蚀敏感性位于0~1之间，该 值越大，材料的应力腐蚀敏感性 就越高，由表2可以看出，经过 调质处理后的S43100不锈钢耐蚀 性均有不同程度的损失，而且离 散性很大，其中试样6的应力腐 蚀敏感性更大，达到0.44。六角螺栓标准，双头螺栓服务。双头螺栓服务，螺栓_螺母_销及键_垫圈–【东台市金东不锈钢制品厂】 图4为试样4经慢应变速率试 验后的断口和截面形貌。由图4 可知断裂方式为脆性断裂，没有 明u型卡厂家显的塑性变形，呈沿晶断双头螺栓规格裂断 口特征，石化高强度外六角螺栓，截面形貌观察表明试样 的裂纹沿着晶界扩展，表明其断 裂属性为应力腐蚀开裂。 S43100不锈钢需要经过热处 理才能得到相应的力学性能，但 是此钢在530℃左右回火时，晶 界上国标六角螺丝规格国标六角螺栓规格析出大量的含Cr碳化物，形 成贫Cr区，双头螺柱规格尺寸从而降低了材料的耐 蚀性。 3.改进措施 以往的双头螺柱规格S43100不锈钢螺栓技 术要求的屈服强度为833MPa， 但是近来国外压缩机使用此材料 螺栓时已经改为采用屈服强度为 686MPa。鉴于S43100不锈钢在 530℃附近有大量的含Cr碳化物 析出，降低材双头螺柱规格尺寸料的耐蚀性，根据 国外经验和以上的检验结果，将 S43100不锈钢螺栓的回火温度改国标六角螺丝 为600℃。双头螺栓， 另取同不锈钢螺丝规格尺寸表批螺栓锻件6件，对 其进行淬火：1020℃保温后油冷 至200℃以下出炉空冷至室温， 回火：600℃保温后空冷至室温 的热处理工艺，取其中3件试样 进行力学性能检测，其结果为： 试样7屈服强度806MPa、试样8 屈服强度811M P a和试样9屈服强 度794MPa。将剩余3件试样进行 应力腐蚀敏感性检验，高强度双头螺栓，其慢拉伸 试验（SSRT）结果均为0，说明 此时S43100不锈钢的应力六角头螺栓厂家腐蚀敏 感性很小，关于双头螺栓厂家然后对编号为8的试 样进行断口扫描检验，如图5所 示，无明显腐蚀断裂情况出现。 4.结语 （1）热处理后的S43100不 锈钢以索氏体为主，均布着呈块 状的铁素体，并且晶内和晶界 弥散分布大量的碳化物且连续分 布。国标u型螺栓。 （2）断裂的S43100不锈钢 螺栓断口为典型的沿晶断裂特 征。石化高强度外六角螺栓，使用防盗螺丝需要注意些什，12.9级双头螺栓，双头螺栓服务， （3）S43100不锈钢在530℃ （a） （b） 图3 S43100不锈钢热处理后的SEM照片 表2 S43100不锈钢慢拉伸试验结果 项目 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 应力腐蚀敏感性 试样4 892 770 0.25 试样5 903 748 0.09 试样6 915 795 0.44 图2 断裂螺栓断口