14Cr17Ni2不锈钢过滤阀门失效分析

来源期刊：材料保护2020年第9期

论文作者：姚琼 陈俊航 贾宏亮 宋玉红 董超芳 吴俊升 李晓刚 肖葵

文章页码：141 - 146

关键词：不锈钢;过滤阀门;海洋大气;铁素体;脆性断裂;

摘    要：为研究14Cr17Ni2不锈钢过滤阀门在海洋大气环境下工作18个月后的断裂失效原因,对断裂阀门进行断口形貌、金相组织和化学成分等检测分析。结果表明:阀门开裂位置为壳体与滤芯重合部位,即承受气体压强最大部位,点蚀源和裂纹源起源于内螺纹根部,向阀门壳体内表面向外表面扩展;金相组织显示过滤阀门基体材料为铁素体+马氏体双相组织,测得铁素体组织的体积分数为15%～25%,成分分析显示基体中的铬含量大于20%,未检测出镍元素存在;扫描电镜下观察到阀体断口面平齐,晶粒之间遍布裂纹,呈现沿晶脆性断裂的特征。过滤阀体基体组织中Cr,Ni含量存在较大偏差,且铁素体的含量大于10%,降低了材料的塑韧性,这是材料发生失效的内在因素;由于海洋大气中Cl-的加速作用,点蚀在材料回火析出的富碳、铬第二相夹杂处形核,并在应力集中的区域产生裂纹,在交变应力的作用下,裂纹进一步扩展,最终使材料发生脆性断裂。