唐国庆，苏毅

（中国石油大庆石化公司检测信息技术中心，黑龙江 大庆 163714）

某化工厂丙烯腈车间P-107B轴头在使用6个月后发生断裂，断裂部位为轴变径部位，材质为316不锈钢，在运行过程中承受旋转力。为查明断裂原因，使用金相检验方法对其进行了综合分析。

1 检验内容

试件名称：P-107B轴头；材质：316；检验项目：失效分析；检验标准：GB/T13298-91；件数：1件。

腐蚀方法：王水；设备名称：倒置式金相显微镜，扫描电子显微镜：奥林巴斯PME3S-3400N。

2 宏观检验

肉眼仔细观察断裂轴头，发现该轴头断口平齐，断口所在平面与轴向基本垂直，断口无明显塑性变形。断口表面被1层黑色产物覆盖，黑色产物与轴头断口结合较紧密，采用30%盐酸水溶液清洗后，未将该产物清除。经与甲方沟通，确认该轴在酸性介质中运行，故采用20%NaOH水溶液清洗轴头，将黑色产物清除后采用10倍放大镜观察，发现断口存在明显的断裂源区、裂纹扩展区和终断区，在裂纹扩展区表面可见宏观疲劳条纹，见图1。

图1 开裂轴头断口宏观形貌

3 扫描电镜断口分析

将断裂轴头制成扫描电镜试样，经多次超声波清洗后，将轴头装入扫描电子显微镜内进行高倍观察，断裂源区断口较平滑，部分区域可见放射状条纹，裂纹扩展区可见明显的疲劳辉纹，见图2。

图2 清洗后扫描电镜下开裂部位及形貌（×2000）

裂纹扩展区和终断区都可见典型的解理或准解理形态特征。由于断口表面已经进行酸、碱清洗，故无法对断口表面进行能谱分析。

4 微观检验

将轴采用机械加工的方法制成微观金相试块，经过粗磨、多次细磨及抛光后制成微观金相试样，未腐蚀前上金相显微镜观察，发现轴头金属内非金属夹杂物较多，经评定为2.5级，见图3。……