颁布功夫：2021-03-19点击：4237
提要：通过宏观检验、化学成分分析、金相组织检验、残存应力试验以及电镜微考观察等步骤对冷凝器用铝黄铜管开裂原因进行分析。了局批注，由于铝黄铜管热处置过程中去应力退火不充分，加上后期酸洗过程中未冲刷干净，残留有部门酸洗液，在应力和侵蚀介质的共同作用下，造成冷凝器用铝黄铜管的应力侵蚀开裂。
关键词：金相组织；残存应力；应力侵蚀开裂；铝黄铜管
中图分类号：TG111.91；TG146.1+1文件标识码：A文章编号：1001-3814(2020)16-0159-03作者：伍超群
对某发电站出产的冷凝器铝黄铜管在装置实现后进行灌水试压试验，试验过程中出现渗漏，取出查抄发现多根铝黄铜管出现开裂。裂纹沿轴向散布，长短大幼不一，***大的裂纹长约150mm，铝黄铜管表表呈土黄色，裂纹左近呈灰白色，其宏观描摹见图1。
该批开裂的铜管依照GB/T8890-2007《热互换器用铜合金无缝管》要求出产，选取的材质为HAl77-2铝黄铜，规格型号为准4mm×0.8mm软态。经过退火、酸洗、挤压拉造成划定规格的直管。
1.理化检验
1.1材质化学成分分析对开裂的铝黄铜管材质进行化学成分分析，其了局见表1。
1.2金相组织
在裂纹左近垂直和平行于裂纹方向取样进行金相检验。了局批注：铝黄铜管基体组织为单相α（Cu），出现少量孪晶，按YS/T347-2004《铜及铜合金均匀晶粒度测定步骤》要求丈量晶粒尺寸，铝黄铜管的晶粒均匀尺寸介于0.020～0.026mm之间，可见有大量的裂纹，裂纹以沿晶裂纹为主，存在少量穿晶裂纹，显微组织中的裂纹如图2所示
1.3力学机能
在开裂的铝黄铜管中，肆意拔取两根铜管进行力学机能测试，了局见表2。
1.4残存应力试验
从这批开裂的铝黄铜管中取样，依照GB/T10567.2-2007《铜及铜合金加工材残存应力检验步骤氨熏试验法》进行铝黄铜管的残存应力试验，氨熏24h后观察，试验中的6根铜管中有2根出现显著的开裂景象，裂纹长度约40mm，1根有轻微的开裂，其余3根无缺。试验后开裂的铝黄铜管宏观描摹如图3所示。
1.5电子探针观察
将铝黄铜管沿开裂处掰开，肉眼观察，断口表表呈棕黄色（注：彩色图见电子版），近内壁断口表表呈暗黄色，裂口边缘无显著的塑性变形。选取JXA-8100型电子探针观察断口表表，可见断口表表附有大量的侵蚀物，呈疏松状或泥状散布（图4（a）～（c）），洗濯后可见断口表表呈凹凸不平的锯齿状，存在大量的纵向裂纹（图4（d））。对断口表表的侵蚀物进行EDS成分分析，了局见表3。从表3中可知侵蚀物中含有显著的S、Cl侵蚀性元素以及显著的Si、Fe、K和Ca等杂质元素。
2.分析与会商
凭据以上分析了局并参照GB/T8890-2007尺度可知，开裂的冷凝器用铝黄铜管材质化学成分切合HAl77-2铝黄铜尺度成分要求，铝黄铜管的力学机能以及晶粒尺寸大幼切合尺度要求，但残存应力检测时，出现部门铝黄铜管不合格的情况。
金相组织显示，铜管裂口左近晶粒无显著变形，大幼略有差距，裂纹沿晶界延长，部门向内分隔，拥有显著的应力侵蚀开裂的特点。面电镜观察批注，铜管开裂处无显著的塑性变形，断口表表及左近附有一层厚厚的侵蚀物，侵蚀物中含有大量的S、Cl等侵蚀性元素，
去除表表附着物后，可见断口面上存在大量的二次裂纹以及穿晶裂纹。残存应力试验了局批注，此批冷凝器铝黄铜管存在显著的残存应力；铜管在冷拉、冲压等加工过程中，可产生较大的晶格畸变，若未经去应力退火或去应力退火不良时，均会存在残存应力，当存在残存应力的黄铜管在组装使用过程中，在侵蚀介质的作用下自行开[1-2]。铝黄铜管在轧造、冷拉等加工过程中形成残存应力，可经后期的热处置工艺去除应力，但此批铝黄铜管在热处置过程中去应力退火不充分，未能齐全解除存在的应力，加上后期酸洗过程中洗濯不彻底，残留部门酸洗液，铜管表表受到富含S、Cl侵蚀物质的作用，侵蚀沿应力散布不均匀的晶粒扩大[3]，两者共同作用***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，重要原因有两方面：
（1）铝黄铜管进行热处置时，去应力退火不充分。
（2）后期酸洗过程中洗濯不彻底，在铝黄铜管表表残留少量酸洗液。
起源：中国知网 作者：伍超群
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