不锈钢直型加压接骨板断裂分析
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超级马氏体不锈钢的拉伸性能及断裂行为分析超级马氏体不锈钢是一种重要的结构材料,具有优异的强度和耐腐蚀性能。
本文将对超级马氏体不锈钢的拉伸性能及断裂行为进行深入分析。
1. 拉伸性能拉伸性能是评价材料力学性能的重要指标之一,它反映了材料在受力下的变形和破坏行为。
超级马氏体不锈钢在拉伸过程中展现出以下几个重要的性能特点:1.1 高强度超级马氏体不锈钢由于其中具有大量的马氏体组织,其晶格结构具有良好的应变硬化能力。
这种应变硬化能力使得超级马氏体不锈钢的抗拉强度得到显著提升,远超其他不锈钢并接近高强度钢材。
这使得超级马氏体不锈钢在工程领域具有广泛的应用潜力。
1.2 良好的韧性尽管超级马氏体不锈钢具有高强度,但其韧性也是十分出色的。
在拉伸试验中,即使在破坏之前,该材料也可以经历较大的塑性变形。
这种良好的韧性使超级马氏体不锈钢具有较好的抗冲击能力,并能够抵御外部载荷的影响。
2. 断裂行为断裂行为是材料力学性能研究的关键内容之一,它能够揭示材料在受力过程中的破坏方式和机制。
2.1 断裂方式超级马氏体不锈钢在拉伸过程中主要表现出塑性断裂行为。
在拉伸试验中,超级马氏体不锈钢会发生显著的塑性变形,但在超过其极限强度后,会发生破坏。
通常,断裂面呈现出典型的韧性断裂形貌,存在明显的韧窝和颗粒状断口。
2.2 断裂机制超级马氏体不锈钢的断裂机制主要取决于其显微组织的特点和应变率。
2.2.1 加工硬化超级马氏体不锈钢在冷加工过程中会发生加工硬化现象。
加工硬化导致材料中的位错密度增加,晶界的断裂难度增加,从而提高了超级马氏体不锈钢的断裂强度。
2.2.2 马氏体转变马氏体转变是超级马氏体不锈钢独特的断裂机制之一。
在受到外力的作用下,马氏体相可能经历相变,从而导致材料受力过程中发生剧烈的局部变形,进而加剧材料的应变和破坏。
2.2.3 局部脆化超级马氏体不锈钢中存在一定的残余奥氏体相,而奥氏体相在一定条件下可能发生局部脆化。
当局部应力集中时,奥氏体相会成为断裂活性位点,并促使裂纹的扩展,加速材料的破坏。
锁定加压接骨板四肢骨折断裂的原因分析【摘要】目的通过观察接骨板断裂的病例,分析其断裂的原因。
方法临床上共观察行锁定加压接骨板治疗的患者80例,其中,发生接骨板断裂患者6例,对该6例患者的情况进行分析,总结出发生断裂的可能原因。
结果本组所有发生断裂的病例均有早期过早活动的情况,而发生断裂的原因是多方面的,有螺针使用不当、钢板选择不当、临床操作不当、解剖复位要求过渡等多方面的原因。
结论正确选择螺针、钢板,规范临床操作,可以减少接骨板发生断裂的概率。
【Abstract】Objective Through the observation of plate fracture cases, analyze the reasons for the fracture; Methods The clinical observation of a total of line locking compression plate treatment of 80 patients, which occurred 6 cases of plate fracture patients, the 6 patients were analyzed, summarized the possible causes of the rupture. Results The group of all fracture cases had an early premature fracture are many reasons, improper use of screw-pin, steel improper selection, improper operation of the clinical anatomy of the reset requirements of the transition, and many other reasons. Conclusion The correct choice of screw-pin, plate, and standardize the clinical practice, can reduce the probability of plate fracture.【Key words】Locking compression plate; Fracture; Reason临床上,四肢骨折常用接骨板内固定法治疗[1],锁定加压接骨板是在传统接骨板的基础上,结合AO内固定支架原理所开发的一种新型接骨板,是目前应用较广泛的矫形外科内固定器材[2-5]。
不锈钢压力容器应力腐蚀开裂前言:目前,应力腐蚀裂纹已成为工业(特别是石油、焦化行业的压力容器)中越来越突出的问题。
据统计,压力容器设备中的焊接结构,破坏事故主要是由腐蚀而引起的脆化,如应力腐蚀裂纹、腐蚀疲劳及氢损伤或氢脆等,其中约半数为应力腐蚀裂纹。
但由于应力腐蚀裂纹多发生在压力容器工作后的一段时间,很多压力容器制造企业只注意出厂前的射线合格率,没有在腐蚀方面给与足够重视,造成泄露事故时有发生。
一、产品裂纹假设性分析2014年,公司一台主体材质S31603、厚度10脱苯塔,开车仅3个月后发生微泄露,经过公司间交涉,按相关法律法规,制定相关工艺对此设备进行修补,期间造成了很大的经济损失,事后高度重视此问题,通过查阅公司档案,整理相关资料,发现仅在2010-2013年间有3台焦化行业用压力容器出现此问题,图1为2014年塔器的现场裂纹外貌,图2为焊缝横截面高倍显微镜图。
图1 图2我公司这几台塔器主体材质为奥氏体不锈钢,奥氏体不锈钢焊接时比较容易,一般不会发生冷裂纹,主要存在焊接热裂纹、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、焊接接头的脆化。
因为热裂纹主要发生在焊接过程中,塔器丁字接口100%射线,射线合格,所以首先排除焊接热裂纹,此几台塔器都为工作后接触介质产生的裂纹,所以提出以下假设理论:假设理论1:此裂纹是晶间腐蚀裂纹,那么贫铬理论及敏华温度将是主要影响因素。
此几台塔器主要材质是S30408、S31603,工作温度为350℃附近,奥氏体不锈钢的敏化温度区间为560-700℃,工作温度未达到敏华区间,这几台塔器有1台为S30408,其余为S31603,S31603为超低碳不锈钢,含碳量小于0.03%,可以有效的防止贫铬层的形成,所以结晶裂纹的可能性比较小。
假设理论2:此裂纹为接头脆化引起的裂纹,那么N元素将是造成脆化的一个主要因素,但几台塔器的焊接方法为埋弧自动焊,是低氮、低氢的焊接方法,一般不会造成脆化,虽然Cr、Mo等元素有明显的σ化作用,但在S31603、S30408中含量很低。
不锈钢焊接接头晶间腐蚀断裂分析我公司经常发生不锈钢产品试板焊接接头按国标GB/T4334-2008E法晶间腐蚀试验不合格情况(部分产品试样发生微小裂纹,部分试样直接弯曲断裂),为证明此裂纹是否为晶间腐蚀裂纹及为了减少公司内部人员不同观点,现准备专项试验,并用光学显微镜观察判定裂纹属性及形成原因。
结果表明:断裂出现的裂纹非晶间腐蚀裂纹,而是试样弯曲时产生的塑性断裂,所以试验判定时不应简单的以断裂或出现裂纹为判定试验结果的唯一标准,应通过光学显微镜确认裂纹是否是由于晶间腐蚀产生。
标签:晶间腐蚀;金相焊接接头;断裂1概述我公司不锈钢产品试件及焊接工艺评定试件在按照B/T4334-2008E做硫酸-硫酸铜晶间腐蚀试验时,经常在焊缝区发生试样断裂或有局部细微裂纹的情况(图1),因GB/T4334-2008标准内对于试样断裂该如何判定试样合格与否的阐述并不明确,所以造成我公司理化检测人员多次以不合格判定产品试件的质量,因此给生产及进度造成了极大的耽误,同时因为不合格后返修及重新制备产品试件大大增加了生产成本。
因此现针对此项问题做专门针对试验,以明确此现象的实质问题也为了消除公司内部技术人员的不同观点。
2影响晶间腐蚀速率的焊接因素分析2.1焊接接头是由母材和焊材(填充金属),按照一定的熔合比组成的特殊形式接头,其机械性能和耐蚀性能直接受其二者化学成份的影响。
以300系列不锈钢为例,通常其主要合金成份Cr、Ni、Mo是提高其抗腐蚀性的主要因素,在主要合金成份不变的情况下,通过控制不锈钢材料的C、S、P等杂质的含量也可以提高其抗腐蚀性能,因此,在选择标准范围内的材料时,尽可能要求选择杂质含量偏低的材料。
不锈钢晶间腐蚀主要是由于晶界处形成(FeCr)23C6,而导致晶间贫铬造成的,而Diebold和Weingner认为,增加镍(镍超过20%)和加入Mo含量,可以降低C的活性,加入18%的铬和增加镍含量降低了纯铁中碳的溶解度。
钢材出现断裂的原因分析用于各行业的钢材品种达数千种之多。
每种钢材都因不同的性能、化学成分或合金种类和含量而具有不同的商品名称。
虽然断裂韧性值大大方便了每种钢的选择,然而这些参数很难适用于所有钢材。
主要原因有:第一,因为在钢的冶炼时需加入一定数量的某种或多种合金元素,成材后再经简单热处理便可获得不同的显微组织,从而改变了钢的原有性能;第二,因为炼钢和浇注过程中产生的缺陷,特别是集中缺陷(如气孔、夹杂等)在轧制时极其敏感,并且在同一化学成分钢的不同炉次之间,甚至在同一钢坯的不同部位发生不同的改变,从而影响钢材的质量。
由于钢材韧性主要取决于显微结构和缺陷的分散(严防集中缺陷)度,而不是化学成分。
所以,经热处理后韧性会发生很大变化。
要深入探究钢材性能及其断裂原因,还需掌握物理冶金学和显微组织与钢材韧性的关系。
1. 铁素体-珠光体钢断裂铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数。
它们通常是含碳量在0.05%~0.20%之间的铁-碳和为提高屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金。
铁素体-珠光体的显微组织由BBC铁(铁素体)、0.01%C、可溶合金和Fe3C组成。
在碳含量很低的碳钢中,渗碳体颗粒(碳化物)停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中。
但当碳含量高于0.02%时,绝大多数的Fe3C形成具有某些铁素体的片状结构,而称为珠光体,同时趋向于作为“晶粒”和球结(晶界析出物)分散在铁素体基体中。
含碳量在0.10%~0.20%的低碳钢显微组织中,珠光体含量占10%~25%。
尽管珠光体颗粒很坚硬,但却能非常广泛地分散在铁素体基体上,并且围绕铁素体轻松地变形。
通常,铁素体的晶粒尺寸会随着珠光体含量的增加而减小。
因为珠光体球结的形成和转化会妨碍铁素体晶粒长大。
因此,珠光体会通过升高d-1/2(d为晶粒平均直径)而间接升高拉伸屈服应力δy。
从断裂分析的观点看,在低碳钢中有两种含碳量范围的钢,其性能令人关注。
一是,含碳量在0.03%以下,碳以珠光体球结的形式存在,对钢的韧性影响较小;二是,含碳量较高时,以球光体形式直接影响韧性和夏比曲线。
TP347H双相不锈钢焊接裂纹分析及预防措施发布时间:2021-06-25T15:58:40.640Z 来源:《工程管理前沿》2021年5期作者:汪永基[导读] 通过对TP347H双相不锈钢焊接裂纹产生原因的分析,并制定了相应的应对措施汪永基陕西化建工程有限责任公司陕西咸阳712100摘要:通过对TP347H双相不锈钢焊接裂纹产生原因的分析,并制定了相应的应对措施,调整了焊接工艺参数;对焊接方法,程序进行了优化,并使用试件进行了焊接验证;经过无损检测合格,证明可行。
现对双相不锈钢焊接施工方法进行总结,便于为以后的同类焊接积累经验,提供参考。
经过调整焊接操作方法,加快冷却速度,降低层间温度,减少热影响区在敏化区停留时间;促使焊缝保有奥氏体+铁素体双相组织,有效保证了焊接质量,消除了焊接裂纹。
关键词:腐蚀裂纹、热裂纹、铁素体、工艺因素、冷却速度TP347H双相不锈钢是根据Fe-Cr-Ni三元平衡图中,当Cr大于18%,Ni大于8%时,室温下可以获得奥氏体+铁素体的原理发展而来的【1】,焊后无淬硬倾向;但是在焊接时易出现晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和焊接热裂纹缺陷。
晶间腐蚀主要是奥氏体不锈钢在450-850℃温度范围内停留一定时间后,在晶界处会析出Cr23C6【2】,会使晶界处的晶粒增大形成贫铬区,接触到腐蚀介质后;贫铬区极易腐蚀,受到晶间腐蚀的不锈钢虽然在表面上没有任何变化,但在受力时会沿晶界断裂【3】。
应力腐蚀是因为奥氏体钢的导热性差、热膨胀系数大而引起的【4】。
焊接热裂纹产生主要有以下因素:液相线和固相线距离大,凝固过程中温度范围大,使低熔点杂质严重偏析,而且集中在晶界处,从而引起裂纹产生。
1. 腐蚀引起的裂纹1.1 晶间腐蚀裂纹晶间腐蚀包括焊缝晶间腐蚀、热影响区(HAZ)敏化腐蚀和焊趾处刀状腐蚀。
均是在奥氏体晶粒周边先发生碳的聚集,而后碳与铬结合而形成Cr23C6或碳的铬化物,使晶间发生贫Cr造成的。