304不锈钢管具有良好的(de)耐蚀性、耐(nai)热性、低温强度和机(ji)械(xie)特性,同时具有(you)良好的加工性能和可焊性。它广泛用于制作要求具有(you)良好综合性(xing)能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件中(zhong),在机械、工业等领域(yu)中应用得比较广泛。在实际应用中它的静强度一般都会满(man)足要求,而(er)不锈钢疲劳断裂的事件时有发生,导致严重后果。下(xia)面一起来了解
304不锈钢(gang)管疲劳(lao)断裂的原因。
一、疲劳断裂的定义(yi) 我们先来了解什么是疲劳断裂,其(qi)是材料承受交变循环应力或应变时,引起的局部结构变化和内部缺陷(xian)的不(bu)断(duan)地发展,使材料的力学性能下(xia)降,最终导致产品或材料的完(wan)全断(duan)裂,这个过程(cheng)称为疲劳断裂,也可简称为金属的疲劳。
二、产(chan)生疲劳断(duan)裂(lie)的(de)原因 1、原材(cai)料(liao)中的非金(jin)属夹杂(za)物本(ben)身或(huo)由它而产生的(de)孔洞相当于微(wei)小缺口,在交变载荷作用下将产生(sheng)应力(li)集中和应变集中,成为疲劳断裂的裂纹源,对材料的疲劳(lao)性能造成不良影响。一般说来,易(yi)变形的塑性夹杂物(如硫化物)对304不锈钢管的疲劳(lao)性能影响较小,而脆(cui)性(xing)夹杂物(如(ru)氧化物、硅酸盐等)则有较大的(de)危害。 比基体膨(peng)胀系数大(da)的夹杂物(如硫化(hua)物)因在基体中产生压应力而影响小,而比基体膨胀(zhang)系数小的夹(jia)杂物(如氧化铝等)因(yin)在基体中产生拉(la)应力而影响大。这也是导致管材发生疲劳断裂的原因(yin)之一。
2、不同的切削加工方式(车、铣、刨、磨、抛(pao)光)会形(xing)成不同的表面粗糙(cao)度,即形成不同(tong)大小尺寸和尖锐程度的(de)小缺(que)口。这种小缺口与(yu)不锈钢制(zhi)品(pin)管几何形状突变所造成(cheng)的应力(li)集中效(xiao)果是相同的(de)。由于表面状态不良导致疲劳裂(lie)纹的形成是发(fa)生(sheng)疲劳断裂的另一重要原因。
3、环(huan)境因素(低温、高(gao)温及(ji)腐蚀介质等)的变化,使不锈钢焊管材料的疲劳强度显著降低,往往引起(qi)过早的发生断裂失(shi)效。
4、一般是由于(yu)304不锈钢管(guan)的结构形状(zhuang)不合理(li),即在钢管中的最薄弱(ruo)的部位存在转角、孔、槽等形状的突变(bian)而造成过大的应力集中或者材料本身强度较低的部位。例如原有裂纹、软点、脱碳、夹杂、刀(dao)痕等缺(que)陷处,在交变或循环应力的反复(fu)下产生了疲劳断裂(lie),并随着应(ying)力的循环周次的增加,疲劳裂纹不断扩展,使钢管承受载荷的有效面积不断减小,最后当(dang)减小到不能承受外加载荷的作(zuo)用时,即发生突然(ran)断裂。
以上就是304不锈钢管疲劳断(duan)裂的原因。通过以上介绍,我们可知原材料中的非金属夹杂物、微小缺(que)口、切削加(jia)工方式、环(huan)境因素、结构形状不(bu)合理都会导致(zhi)304不锈钢管发生疲劳断裂。