宣布时间：2021-03-19点击：3279
摘要：通过宏观磨练、化学因素剖析、金相组织磨练、剩余应力试验以及电镜微观视察等要领对冷凝器用铝黄铜管开裂缘故原由举行剖析 。效果批注 ，由于铝黄铜管热处置惩罚历程中去应力退火不充分 ，加上后期酸洗历程中未冲洗清洁 ，残留有部分酸洗液 ，在应力和侵蚀介质的配相助用下 ，造成冷凝器用铝黄铜管的应力侵蚀开裂 。
要害词：金相组织；剩余应力；应力侵蚀开裂；铝黄铜管
中图分类号：TG111.91；TG146.1+1文献标识码：A文章编号：1001-3814(2020)16-0159-03作者：伍轶群
对某发电站生产的冷凝器铝黄铜管在装置完成后举行灌水试压试验 ，试验历程中泛起渗漏 ，取出检查发明多根铝黄铜管泛起开裂 。裂纹沿轴向漫衍 ，是非巨细纷歧 ，***大的裂纹长约150mm ，铝黄铜管外貌呈土黄色 ，裂纹周围呈灰白色 ，其宏观形貌见图1 。
该批开裂的铜管凭证GB/T8890-2007《热交流器用铜合金无缝管》要求生产 ，接纳的材质为HAl77-2铝黄铜 ，规格型号为准4mm×0.8mm软态 。经由退火、酸洗、挤压拉制成划定规格的直管 。
1.理化磨练
1.1材质化学因素剖析对开裂的铝黄铜管材质举行化学因素剖析 ，其效果见表1 。
1.2金相组织
在裂纹周围笔直清静行于裂纹偏向取样举行金相磨练 。效果批注：铝黄铜管基体组织为单相α（Cu） ，泛起少量孪晶 ，按YS/T347-2004《铜及铜合金平均晶粒度测定要领》要求丈量晶粒尺寸 ，铝黄铜管的晶粒平均尺寸介于0.020～0.026mm之间 ，可见有大宗的裂纹 ，裂纹以沿晶裂纹为主 ，保存少量穿晶裂纹 ，显微组织中的裂纹如图2所示
1.3力学性能
在开裂的铝黄铜管中 ，恣意选取两根铜管举行力学性能测试 ，效果见表2 。
1.4剩余应力试验
从这批开裂的铝黄铜管中取样 ，凭证GB/T10567.2-2007《铜及铜合金加工材剩余应力磨练要领氨熏试验法》举行铝黄铜管的剩余应力试验 ，氨熏24h后视察 ，试验中的6根铜管中有2根泛起显着的开裂征象 ，裂纹长度约40mm ，1根有稍微的开裂 ，其余3根完好 。试验后开裂的铝黄铜管宏观形貌如图3所示 。
1.5电子探针视察
将铝黄铜管沿开裂处掰开 ，肉眼视察 ，断口外貌呈棕黄色（注：彩色图见电子版） ，近内壁断口外貌呈暗黄色 ，裂口边沿无显着的塑性变形 。接纳JXA-8100型电子探针视察断口外貌 ，可见断口外貌附有大宗的侵蚀物 ，呈松散状或泥状漫衍（图4（a）～（c）） ，洗濯后可见断口外貌呈高低不平的锯齿状 ，保存大宗的纵向裂纹（图4（d）） 。对断口外貌的侵蚀物举行EDS因素剖析 ，效果见表3 。从表3中可知侵蚀物中含有显着的S、Cl侵蚀性元素以及显着的Si、Fe、K和Ca等杂质元素 。
2.剖析与讨论
凭证以上剖析效果并参照GB/T8890-2007标准可知 ，开裂的冷凝器用铝黄铜管材质化学因素切合HAl77-2铝黄铜标准因素要求 ，铝黄铜管的力学性能以及晶粒尺寸巨细切合标准要求 ，但剩余应力检测时 ，泛起部分铝黄铜管缺乏格的情形 。
金相组织显示 ，铜管裂口周围晶粒无显着变形 ，巨细略有差别 ，裂纹沿晶界延伸 ，部分向内脱离 ，具有显着的应力侵蚀开裂的特征 。面电镜视察批注 ，铜管开裂处无显着的塑性变形 ，断口外貌及周围附有一层厚厚的侵蚀物 ，侵蚀物中含有大宗的S、Cl等侵蚀性元素 ，
去除外貌附着物后 ，可见断口面上保存大宗的二次裂纹以及穿晶裂纹 。剩余应力试验效果批注 ，此批冷凝器铝黄铜管保存显着的剩余应力 �；�铜管在冷拉、冲压等加工历程中 ，可爆发较大的晶格畸变 ，若未经去应力退火或去应力退火不良时 ，均会保存剩余应力 ，当保存剩余应力的黄铜管在组装使用历程中 ，在侵蚀介质的作用下自行开[1-2] 。铝黄铜管在轧制、冷拉等加工历程中形成剩余应力 ，可经后期的热处置惩罚工艺去除应力 ，但此批铝黄铜管在热处置惩罚历程中去应力退火不充分 ，未能完全消除保存的应力 ，加上后期酸洗历程中洗濯不彻底 ，残留部分酸洗液 ，铜管外貌受到富含S、Cl侵蚀物质的作用 ，侵蚀沿应力漫衍不匀称的晶粒扩展[3] ，两者配相助用***终引起冷凝器用铝黄铜管的应力侵蚀开裂 。
3.结论
冷凝器用铝黄铜管开裂系应力侵蚀开裂 ，主要缘故原由有两方面：
（1）铝黄铜管举行热处置惩罚时 ，去应力退火不充分 。
（2）后期酸洗历程中洗濯不彻底 ，在铝黄铜管外貌残留少量酸洗液 。
泉源：中国知网 作者：伍轶群
