【案例】304不锈钢管开裂分析

 我公司受客户委托收到山东聊城某企业生产的304不锈钢管材经过使用一段时间就会出现腐蚀开裂现象。我公司仁成金属实验分析部门截取了一段样品进行了研究分析。

1. 不锈钢管直径Φ10mm，壁厚0.5mm，裂纹出现在钢管一侧，裂纹部位出现黑色腐蚀物体，取样放在25倍体视镜清除腐蚀物可以看到白色腐蚀物分布状况，开裂出现比较窄很细很直，周边有腐蚀物。

（a）裂纹不锈钢管.（b）.腐蚀物.（C）纵伸裂纹

1.1   304不锈钢化学成份表

表一304不锈钢管化学成份

 

1.2金相分析

   取钢管裂纹处观察，钢管晶粒比较均匀有少许晶间碳化物，钢管裂纹是从表面形成逐步向内延伸及周边扩散形成树枝状，树枝状裂纹是不锈钢管在氯离子环境下应力开裂的特征。

图2裂纹入口处为腐蚀点呈半圆，向里面延伸腐蚀呈变细现象。

（a）基体组织，（b）裂纹处，（c）穿晶裂纹，（d）树枝裂纹

图2  裂纹形貌

 

1.2   不锈钢断口分析

利用电镜扫描不锈钢管裂纹处观察，开口脆性特征，无塑性变形，个别地方腐蚀较重呈泥状花样。

（a）钢管裂纹，（b）腐蚀区域形貌

图3   钢管表面形貌

将裂纹抛切开，用电镜扫描，裂口呈扇形有少数韧性断裂韧窝现象，出现钢管外壁向内壁延伸，局部出现冰糖状结构和二次开裂，端口开裂处有腐蚀物和钢管开裂表面有氯元素。

图4   裂纹端口形貌

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