Page 70 - 理化检验-物理分册2018年第十一期

张 乐, 等: P１１０S 钢级油管断裂失效分析

图 ２ 油管管体的显微组织形貌
Fi g 敭２ Microstructuremor p holo gy ofthebod y oiltubin g

图 １ 断裂油管的宏观形貌
图 ３ 断口附近的显微组织形貌
Fi g 敭１ Macromor p holo gy ofthefracturedoiltubin g
Fi g 敭３ Microstructuremor p holo gynearthefracturesurface
a thefracturedtubin g b thecracksourceareaofthefracturesurface
区约占断口 １ / ４ 圆周, 具有脆性开裂特征; 剪切唇区

约占断口 ３ / ４ 圆周, 为管体最终断裂形成的瞬断区.
油管断口平坦区存在明显放射状花样, 汇聚于外表
面侧的凹坑内, 如图 １b ) 所示, 即为该油管断口裂纹
源, 断口呈现典型多源开裂特征.断口裂纹源区附
近外表面存在明显的大钳上扣咬伤牙痕, 与断裂源
区边缘所观察到的凹坑相重合.
１．２ 化学成分分析 图 ４ 断口剪切唇处的显微组织形貌
对油管管体取样, 使用 ARL４４６０ 型直读光谱 Fi g 敭４ Microstructuremor p holo gy ofthefractureshearli p
仪对其化学成分进行分析, 结果见表 １ .可见该油 属夹杂物含量为: A０．５ , B０．５ , C０ , D０．５ ; 断口剪切唇处
管化学成分不符合订货补 充 技 术 协 议 中 对 P１１０S 显微组织具有流线变形特征, 为管体断裂所致.
钢级抗硫油管的技术要求, 磷元素含量高于协议要 对断口附近牙痕进行取样分析, 牙痕及裂纹周
求的上限值. 围显微组织形貌如图 ５ 所示, 该油管外表面牙痕呈
表 １ 断裂油管的化学成分( 质量分数) 尖锐凹坑状, 坑底为裂纹萌生处, 裂纹呈“ 人” 字形路
Tab敭１ Chemicalcom p ositionsofthefracturedoiltubin g
massfraction ％
项目 C Si Mn P S Cr Mo Ni

实测值 ０．２６ ０．２５ １．３３ ０．０２２ ０．００７ ０．０２０．００１ ０．００６
标准值 － － － ≤０．０１５ ≤０．００８ － － －

１．３ 金相检验
从该油管管体及断口处取金相试样, 对其进行金
相检验, 分析其晶粒度及非金属夹杂物含量, 其显微 图 ５ 牙痕内流线变形组织形貌
组织形貌如图２~４所示.可见该油管管体及断口附 Fi g 敭５ Microstructuremor p holo gy ofthestreamline
deformationinthetoothmark
近的显微组织均为回火索氏体, 晶粒度 ９．０ 级, 非金
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