304不銹鋼管疲勞斷裂的原因

2022-03-31 16:04:40 正佳不銹鋼

304不銹鋼管具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性，同時具有良好的加工性能和可焊性。它廣泛用于制作要求具有良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件中，在機械、工業(yè)等領域中應用得比較廣泛。在實際應用中它的靜強度一般都會滿足要求，而不銹鋼疲勞斷裂的事件時有發(fā)生，導致嚴重后果。下面一起來了解304不銹鋼管疲勞斷裂的原因。

一、疲勞斷裂的定義
我們先來了解什么是疲勞斷裂，其是材料承受交變循環(huán)應力或應變時，引起的局部結構變化和內部缺陷的不斷地發(fā)展，使材料的力學性能下降，最終導致產品或材料的完全斷裂，這個過程稱為疲勞斷裂，也可簡稱為金屬的疲勞。

二、產生疲勞斷裂的原因
1、原材料中的非金屬夾雜物本身或由它而產生的孔洞相當于微小缺口，在交變載荷作用下將產生應力集中和應變集中，成為疲勞斷裂的裂紋源，對材料的疲勞性能造成不良影響。一般說來，易變形的塑性夾雜物(如硫化物)對304不銹鋼管的疲勞性能影響較小，而脆性夾雜物(如氧化物、硅酸鹽等)則有較大的危害。比基體膨脹系數(shù)大的夾雜物(如硫化物)因在基體中產生壓應力而影響小，而比基體膨脹系數(shù)小的夾雜物(如氧化鋁等)因在基體中產生拉應力而影響大。這也是導致管材發(fā)生疲勞斷裂的原因之一。

2、不同的切削加工方式（車、銑、刨、磨、拋光）會形成不同的表面粗糙度，即形成不同大小尺寸和尖銳程度的小缺口。這種小缺口與不銹鋼制品管幾何形狀突變所造成的應力集中效果是相同的。由于表面狀態(tài)不良導致疲勞裂紋的形成是發(fā)生疲勞斷裂的另一重要原因。
3、環(huán)境因素（低溫、高溫及腐蝕介質等）的變化，使不銹鋼焊管材料的疲勞強度顯著降低，往往引起過早的發(fā)生斷裂失效。
4、一般是由于304不銹鋼管的結構形狀不合理，即在鋼管中的最薄弱的部位存在轉角、孔、槽等形狀的突變而造成過大的應力集中或者材料本身強度較低的部位。例如原有裂紋、軟點、脫碳、夾雜、刀痕等缺陷處，在交變或循環(huán)應力的反復下產生了疲勞斷裂，并隨著應力的循環(huán)周次的增加，疲勞裂紋不斷擴展，使鋼管承受載荷的有效面積不斷減小，最后當減小到不能承受外加載荷的作用時，即發(fā)生突然斷裂。