杨海涛，严彪＊

同济大学材料科学与工程学院 上海 201804

1 序言

某锅炉用导热管在使用一段时间后发生开裂。该管的材料牌号为15CrMoG，规格为φ38mm，开裂比例约20%。图1所示为失效换热管的实物照片，显示开裂位置均位于管件弯管段的侧面。

图1 开裂的导热管

2 测试和分析

2.1 化学成分分析

采用火花直读光谱(O E S)进行了化学成分分析，其测试结果见表1。由表可知，该失效导管的化学成分满足GB/T 5310—2008《高压锅炉用无缝钢管》的技术要求[1]。

表1 失效导热管的化学成分（质量分数） （%）

2.2 硬度测试

硬度试样分别取自失效样的弯管段和直管段，采用显微维氏硬度计进行了硬度测试，测试结果见表2。结果显示，直管段的硬度平均值为153 HV0.3，弯管段外侧硬度值高达218 HV0.3，弯管段内侧硬度为204 HV0.3，弯管段侧面的硬度为188.3 HV0.3。弯管段的硬度明显升高，这很可能与弯管处的冷加工硬化有关。

表2 硬度测试结果 （HV0.3）

2.3 拉伸试验

在失效导热管直管段制取拉伸试样，测试结果见表3。可知，导热管的拉伸性能满足标准G B 5310—2008中牌号15CrMoG的性能要求[1]。

表3 拉伸试验测试结果

2.4 金相测试

在失效导热管裂纹附近制取金相试样，分别在抛光态和腐蚀态下观测裂纹形貌和微观组织。图2和图3显示主裂纹贯穿整个管壁，主裂纹两侧均存在一些二次裂纹，且主要沿晶界扩展，主裂纹内还可观测到一些腐蚀产物。图4显示主裂纹附近的金相组织为铁素体+珠光体，珠光体未见明显球化，说明该失效导热管服役过程中无超温，同时可观测裂纹内存在较多的灰色氧化物。……