张 青，曹 培

(江苏南钢通恒特材科技有限公司，江苏 南京 210000)

AISI410不锈钢通过淬火+高温回火获得较高的塑性和良好的韧性，具有优良的综合力学性能，主要用于汽轮机叶片、各种泵的机械零件、蒸汽设备等各种工业设备[1-2]。阀座为阀门内可拆卸面部件，用于支撑阀芯全关位置，并构成密封副。一般阀座直径即为阀门最大流通直径。在实际使用过程中，某厂生产的AISI410不锈钢阀座在内环区域出现过早断裂失效，造成机器无法正常运转，同时存在安全隐患。本文采用断口形貌和金相组织观察、化学成分分析、硬度测试等方法，对失效阀座的断裂原因进行分析，找出失效原因，并分析影响因素的作用机理。

1 实验材料与方法

阀座材料为AISI410不锈钢，内密封圈壁厚6 mm。加工工序为：锻造→前期机加工→调质处理→精加工→研磨密封面。其中热处理工艺为930 ℃淬火，采用PQG冷却液冷却至400 ℃，再升温至720 ℃回火，空冷到200 ℃后进行二次回火，二次回火温度为690 ℃(硬度为218～247 HV)。阀座示意图见图1，阀座端口位置在内密封环附近。

阀座测试取样位置如图2所示，分别从阀座基体(A)、断口与阀座相连处(B)、断口附近(C)取样制备试样。试样在酒精溶液中进行超声波清洗10 min，烘干待用。采用FOUNDRY-MASTER光谱仪进行化学成分检测；采用DM3000M型金相显微镜观察金相组织；采用S-4800场发射扫描电子显微镜观察断口形貌；采用MVC-1000A1 维氏硬度计(载荷100 g)测试阀座断口硬度分布。

图2 阀座测试取样位置Fig.2 Test sampling position of valve seat

2 实验结果与讨论

2.1 化学成分

对失效阀座基体与断裂区分别进行多次成分检测，测试平均结果见表1。……