某公司离心机转鼓体使用仅1a(年)就发生了断裂,采用宏观分析、化学成分分析、硬度测试、力学性能试验、金相检验、扫描电镜分析及能谱分析等方法对转鼓体的断裂原因进行了分析。结果表明:材料为双相不锈钢的转鼓体在固溶处理时操作不当,使得其显微组织中存在大量硬脆的σ相,转鼓体在高速运转时会产生较大的离心力,在离心力的作用下,σ相密集处会萌生裂纹并扩展,最终导致转鼓体发生断裂。

双相不锈钢是常温下铁素体相和奥氏体相共同存在的一种不锈钢,兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点,其强度高、耐腐蚀性能好,因而广泛地应用于石油化工、造纸及海洋工程等领域。00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢(2507双相不锈钢)是添加了钴元素的超级双相不锈钢,点蚀当量(PREN)大于41,在含有氯化物、酸等环境下具有良好的耐蚀性能和较高的力学性能[1,2]。

某公司离心机转鼓体在使用1a(年)左右就发生断裂,该转鼓体材料为2507双相不锈钢,离心机的运行转速为3000r·min-1。为找出该离心机转鼓体断裂的原因,笔者对其进行了检验和分析。

1 理化检验

1.1 宏观分析

图1为断裂转鼓体的宏观形貌,可见断裂从左侧向右侧扩展。为方便下文分析,将断口分为4个区,如图1所示。

1.2 化学成分分析

采用ARL-4460型直读光谱仪对断裂转鼓体进行了化学成分分析,结果见表1。可见转鼓体的化学成分满足ASTMA240/A240M-18《用于压力容器和一般用途的铬和铬-镍不锈钢板、薄钢板和带钢的标准规范》中对2507双相不锈钢的成分要求。