化工機(jī)械的失效形式-wenkub.com
2024-12-30 07:11 本頁面
【正文】 沿晶界無空洞出現(xiàn)，晶粒沿最大生應(yīng)力方向顯著被拉長，這是高溫蠕變滑移的結(jié)果。其中口相只有不銹鋼才會(huì)在高溫下析出，而 CrNlo耐熱鋼不會(huì)析出口相。 ?此時(shí)金相上蠕變的特征主要是沿晶空洞，嚴(yán)重時(shí)不但有空洞還會(huì)有沿晶微裂紋，甚至有宏觀裂紋。低合金鋼為 370，奧氏體鐵基高溫合金為 540，鎳基和鈷基高溫合金為 650 6 設(shè)備 的高溫蠕變失效 ? 蠕變失效的宏觀特征主要顯示出過度的變形，例如容器和管道直徑的膨脹、整體上的明顯鼓脹，或者管道有明顯的彎曲甚至扭曲。最終導(dǎo)致設(shè)備的韌性失效或脆斷失效。 ? ①在高于鋼材所能承受氫腐蝕的溫度上限 ? ②錯(cuò)誤地使用了抗氫腐蝕能力極低的碳素鋼 ?用其代替 CrMo鋼將導(dǎo)致氫腐蝕的重大事故 ?③制造過程留下缺陷，如焊縫內(nèi)的氣孔 氫 腐蝕失效 ?1)宏觀特征 ?當(dāng)氫腐蝕僅使表層鋼材損傷時(shí)可能出現(xiàn)脫碳后的甲烷鼓泡，甚至鼓泡破裂。 ? ? 應(yīng)力 腐蝕 應(yīng)力 腐蝕 應(yīng)力 腐蝕 腐蝕疲勞 ? 特征 ?（ 1）裂紋起源腐蝕凹坑或缺陷：焊波、引弧坑、表面焊跡等 )，也易在結(jié)構(gòu)有應(yīng)力集 ? ②裂紋經(jīng)常從多個(gè)腐蝕凹坑發(fā)源成群出現(xiàn)，相互平行地向內(nèi)部擴(kuò)展。 ? 應(yīng)力 腐蝕 ?5． 2． 6 溫硫化氫的應(yīng)力腐蝕和氫損傷 ? 濕硫化氫環(huán)境中鋼材開裂實(shí)際上有兩種開裂現(xiàn)象。 20世紀(jì) 90年代，我國各煉油廠相繼投用的催化裂化裝量中的催化劑再生器內(nèi)壁出現(xiàn)了裂紋，共已發(fā)生十余 ?起這種失效，有時(shí)甚至導(dǎo)致 20— 34mm厚的16MnR亮體發(fā)生裂穿而泄漏。因此含碳量低于 0． 20％的低碳鋼和低合金鋼較敏感。產(chǎn)生堿脆的最低溫度為 60— 65C，溫度愈高愈易發(fā)生，在沸點(diǎn)附近最容易發(fā)生堿脆。 應(yīng)力 腐蝕 ?防止或減緩?qiáng)W氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕的基本途徑 ?目前新發(fā)展的不銹鋼品種，大體有以下三種類型。特別是經(jīng)過冷作加工的更易形成穿晶應(yīng)力腐蝕。這是斷口上覆蓋的脆性膜狀腐蝕物發(fā)生龜裂后的特殊形貌。 應(yīng)力腐蝕 ?5． 2． 1 應(yīng)力腐蝕裂紋的形貌特征 ? (1)宏觀形貌 ? 用肉眼或借助放大鏡觀察這類裂紋，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋宏觀上具有多源、分叉、宏觀總體走向與最大主應(yīng)力基本相垂直等三大特征。深度愈深時(shí)晶界逐步變細(xì)，直到晶界情況正常處便可顯示和測得被晶間腐蝕的深度。 5． 1 晶間腐蝕失效 一、化工機(jī)械的失效形式 經(jīng)過一段時(shí)間之后，沿壁厚方向被腐蝕的晶界變化情況如圖 35． 1—54(b)所示。 5． 1 晶間腐蝕失效 一、化工機(jī)械的失效形式 除上述固溶化處理可以大大改善晶間腐蝕傾向外，添加鈦和鈮的不銹鋼還可用穩(wěn)定化熱處理來降低晶間腐蝕傾向。這就是過去習(xí)慣使用 1Crl8Ni9Ti的原因。因?yàn)?，母材部分在軋制成板材出廠之前已進(jìn)行過固溶化處理，即從 1000~以上快速冷卻，迅速越過 850～ 400℃ 碳化物 (主要是 Cr23C6)析出的敏感溫度區(qū)間，晶界附近一般不可能再出現(xiàn)導(dǎo)致晶間腐蝕的貧鉻區(qū)。用于其他金屬的類似理論也能較好地解釋各自的晶間腐蝕問題。晶間腐蝕就是指晶界發(fā)生的腐蝕，包括晶界及其附近很窄的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)間發(fā)生的腐蝕。 一、化工機(jī)械的失效形式 5 腐蝕失效 環(huán)境因素的廣義概念應(yīng)包括化學(xué)介質(zhì)和溫度兩個(gè)方面。這就是過載峰的延長壽命作用。因?yàn)?，在作過載處理時(shí)裂尖將產(chǎn)生一個(gè)比正常受載時(shí)更大的塑性區(qū)，卸載后將受到比正常受載荷卸載時(shí)更大的壓縮虛力。其中焊縫，尤其是接管根部或其他內(nèi)外部受交變載荷作用的應(yīng)力集中部位，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，包括外觀的檢驗(yàn)和各種適宜的無損檢測，其目的是檢查是否出現(xiàn)裂紋。即使氣孔也會(huì)降低疲勞壽命。原則是消除不應(yīng)有的應(yīng)力集中。其具體規(guī)定應(yīng)參見美國 ASME的鍋爐壓力容器規(guī)范第 Ⅷ 卷第二冊或我國壓力容器分析設(shè)計(jì)規(guī)范 JB 4732。 一、化工機(jī)械的失效形式 4． 4． 2 壓力容器低周疲勞失效的預(yù)防措施 (1)選用合適的抗疲勞材料 材料的低周疲勞破壞試驗(yàn)證實(shí)，低碳鋼與碳錳鋼等強(qiáng)度級(jí)別不高而塑性韌性較好的鋼，具有較好的抗低周疲勞失效的能力。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在結(jié)構(gòu)尺寸有突變之處，如軸頸及臺(tái)階處，盡量設(shè)計(jì)有較大過渡圓弧的圓角。但不可能為追求低應(yīng)力而將構(gòu)件設(shè)計(jì)得厚而粗笨，只能控制在合理的水平。疲勞裂紋萌生區(qū)的擴(kuò)展速率極低，有時(shí)放大到上萬倍時(shí)才可看到，也可能仍舊觀察不到。 一、化工機(jī)械的失效形式 需要說明的是，宏觀
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