化學(xué)成分分析結(jié)果表明,重慶法蘭及接管所用材料成分均與0Cr18Ni9牌號(hào)相符,其中重重慶法蘭材料C元素含量處在標(biāo)準(zhǔn)上限。
重慶法蘭焊縫附近變截面根部存在兩條穿透性周向裂紋,裂紋呈鋸齒狀,裂紋區(qū)域存在明顯的腐蝕痕跡;裂紋斷口存在明顯的腐蝕痕跡,源區(qū)位于外表面,為線源起裂,源區(qū)及擴(kuò)展區(qū)微觀均呈腐蝕+沿晶形貌,可見(jiàn)沿晶二次裂紋,晶面存在腐蝕痕跡及微孔,能譜分析含有腐蝕性介質(zhì)S、Cl元素,根據(jù)以上斷口形貌特征判斷,法蘭裂紋的斷裂模式為脆性延遲斷裂,機(jī)理為應(yīng)力腐蝕。
應(yīng)力腐蝕是金屬材料在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的破壞過(guò)程,具有延遲破壞特征;重慶法蘭外表面大部分區(qū)域存在明顯的腐蝕痕跡,腐蝕產(chǎn)物中含有腐蝕性介質(zhì)S、Cl元素,表明重慶法蘭使用環(huán)境中存在較強(qiáng)的腐蝕氣氛,重慶法蘭斷裂位置位于變截面處環(huán)焊縫熱影響區(qū)內(nèi),該區(qū)域?yàn)閼?yīng)力集中區(qū),可能存在殘余拉應(yīng)力,具備腐蝕及應(yīng)力腐蝕發(fā)生的必要條件。
金相分析結(jié)果表明,重慶法蘭裂紋所在的熱影響區(qū)組織存在沿晶分布的網(wǎng)狀碳化物,從而使晶界弱化、材料承載能力降低;大量碳化物的析出造成晶界Cr含量降低,貧Cr區(qū)的電極電位比晶體內(nèi)低,在腐蝕介質(zhì)的作用下,電極電位低的晶界成為陽(yáng)極而被腐蝕,導(dǎo)致材料的耐晶間腐蝕能力下降,從而易于發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞。網(wǎng)狀碳化物的形成應(yīng)是由于焊接過(guò)程中在敏化溫度區(qū)間停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所致。