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不锈钢波纹管开裂分析

      不锈钢波纹管作为一种柔性耐压管件安装于液体输送系统中,用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移,吸收振动能量,能够起到减振、消音等作用,具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项特点[1]。某小区部分家庭安装于水源传送系统中的奥氏体不锈钢波纹管(见图1a)在使用过程中陆续出现生锈和开裂漏水现象(见图1b)。本文通过对此批不锈钢波纹管http://www.wxdongxing.com进行化学成分分析,宏观、显微组织和微观断口形貌观察,分析了其失效原因。
      波纹管的开裂是腐蚀失效。由于钢管Cr 含量较低,因此很容易形成贫铬区,使钝化膜在这些地方较为脆弱,在钝化膜受到破坏时,水介质中某些特殊离子,由于它的半径小,在金属表面的吸附能力强,它与金属阳离子的结合键也较强,它们会在钝化膜破坏的地方与不锈钢的基体金属接触,发生电化学反应,使介质呈强酸性,导致基体金属的溶解,形成点蚀源,导致开裂。另外,波纹管由于在成形过程中,产生了很大的塑性变形,形变后波纹管中的残余应力很大;安装过程中,为了便与接头配合,工人师傅经常会折弯波纹管,使得局部区域的应力更大,在水介质中会导致应力腐蚀,使钢管在使用一段时间后失效开裂。
      目前,不锈钢以其优良的抗腐蚀性能备受消费者青睐,但是有些商家却以此为契机,以成本低廉的锰元素代替Cr 和Ni 的含量,把关键元素铬、镍含量降到必要条件以下,而铬和镍是保证不锈钢抗腐蚀性能和其他综合性能的最主要元素,这样就使得不锈钢的抗腐蚀性能大大降低;为了使其具有奥氏体钢的无磁性能,在钢中又超标准增加了会降低其耐腐蚀性能的锰元素。这实际上是一种典型的低铬、低镍的所谓的“200 系不锈钢”,是“伪200 系不锈钢”,它的耐蚀性能仅比碳钢稍高一些。这种以次充好,牟其暴利的做法,侵害了消费者的利益。

 
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