翟金辉

(航天晨光股份有限公司，南京 211100)

1 情况简介

某换热器用接管锻件(材料为12Cr5MoⅣ、规格∅360/240 mm×560 mm)在水压试验过程中，当水压加压到约39 MPa时,出现了部件接管渗水现象，失效部位如图1所示，故从该部位取样进行分析。

2 理化检验

2.1 化学分析

利用HW-2000型高频红外碳硫分析仪等设备在失效部位取样进行化学成分分析，结果如表1所示。其成分符合NB/T 47008—2017《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》[1]的要求。

图1 锻件失效部位

表1 锻件的化学成分 %

2.2 宏观金相

在失效部位切取金相试样，经机械研磨、抛光后在体式显微镜下进行观察，如图2所示。可以看出，试样沿周向有许多短裂纹，抛光态下呈曲折状，并沿径向穿孔。

图2 裂纹宏观形貌

2.3 金相组织

图3 裂纹附近显微组织 200×

图4 远离裂纹部位显微组织 200×

试样经硝酸酒精腐蚀后，在金相显微镜下观察，如图3所示。在裂纹中有氧化铁，裂纹两侧呈现大量的铁素体组织，属脱碳现象；裂纹缺陷呈条带状，由表向内伸展，且两侧及内部均密布夹杂物。远离裂纹部分显微组织如图4所示，可以看出有明显的魏氏组织形态。

2.4 显微硬度检查

对裂纹两侧50～70 μm脱碳层和远离裂纹200 μm处，在FM-700型显微硬度计上进行硬度测定，由图5，6可知，脱碳层区域的硬度值(124.47 HV0.05)要低于铁素体+粒状贝氏体的硬度值(126.83 HV0.05)。

图5 裂纹边缘脱碳层显微硬度

图6 远离裂纹部分显微硬度

2.5 扫描电镜检查

在FEl Quanta200型扫描电镜下对裂纹进行观察，如图7，8所示。多数情况下裂纹呈现不规则的皱折裂缝或空洞，在其上或附近伴有严重的疏松、夹杂物(夹渣)和成分偏析等。……