1、宏觀分析
在三通沒有打磨情況下,如圖1所示,箭頭所指的區(qū)間內(nèi)可以觀察到一條豎直的細(xì)裂紋,從一側(cè)觀察三通內(nèi)壁,發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁有銹蝕情況,在裂紋區(qū)域已經(jīng)銹蝕和污染。根據(jù)裂紋的外觀位置切割樣品、打開裂紋,裂紋的宏觀斷口形貌如圖2所示,由斷口的宏觀形貌特征分析,裂紋起始于內(nèi)表面,先開裂區(qū)已經(jīng)銹蝕和污染,呈藍(lán)黑色。
2、微觀斷口分析
經(jīng)掃描電鏡分析,斷裂起始處的斷口邊沿區(qū)域已經(jīng)被磷化,形成磷化膜,圖3為斷裂起始處斷口邊沿的特征,圖4為圖3中膜狀區(qū)的成分譜圖,圖5為銹蝕區(qū)較深處黑色區(qū)域的斷口特征,可以看出已經(jīng)嚴(yán)重氧化。圖6為銹蝕區(qū)較深處(黑色區(qū)域)的成分譜圖,斷口邊沿覆蓋膜脫落區(qū)可以觀察到一些夾雜物脫落形成的長條形或長圓形凹坑,斷口特征如圖7所示。
3、化學(xué)成分分析和力學(xué)性能檢測
從開裂三通上取樣,分析三通材料成分,化學(xué)成分檢測結(jié)果符合GB/T699-1999中對20鋼的要求,如表1所示。
由于三通的幾何尺寸較小,不能直接從管子上取樣進(jìn)行拉伸試驗,為了得到三通的力學(xué)性能指標(biāo),從三通管母材上取三個試樣進(jìn)行拉伸試驗。測試結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明,三通的力學(xué)性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
4、顯微組織分析
顯微組織照片如圖8所示,金相組織為鐵素體與珠光體組織,斷口邊沿?zé)o脫碳現(xiàn)象。由圖9可知,在裂紋擴(kuò)展區(qū)無明顯的疲勞擴(kuò)展特征。三通為正火熱處理狀態(tài),原材料組織沒有問題。說明該三通開裂處在使用前就已經(jīng)存在裂紋。