深冷冲不锈钢管壳底部外R处开裂失效分析

摘要

不锈钢冷冲法加工壳体零部件,具有加工成本低、效率高的特点,所以在工业制造中应用非常广泛.本文列举的壳体失效情况是经深冷冲后,近10％壳体底部外R部位出现单侧开裂现象.由于壳体用于密闭作用,开裂失效产生的后果严重,质量问题不容忽视,因此分析研究其失效原因意义重大.此壳体采用的材料是0.8mm0Cr18Ni9不锈钢板,供货状态是冷轧状态,采用的冷冲加工工艺是;落料—冲盂—固溶处理—1引冲—固溶处理—2引冲—去应力退火—清洗—喷砂.通过对加工工艺全盘分析,针对失效现象,通过电镜观察裂纹附近断口形貌、能谱分析材质、金相对比分析(腐蚀前和腐蚀后)、不锈钢晶间腐蚀试验等,找到了失效的真实原因.分析结果表明;该壳体产生裂纹的原因是由于壳体在冷冲过程中,固溶处理不充分造成晶界处碳化物未完全固溶,使晶界弱化并伴有晶间腐蚀倾向,同时存在冷冲时模具不对中(偏心)问题,使壳体变形不均匀,从而受应力不均匀,壳体壁薄处变形最大、受应力最大,易开裂.另外,经现场查看记录,存在引冲后未及时固溶或去应力退火现象,加工应力未能及时得到消除,所以在以上综合作用下导致壳体底部外R部位出现单侧开裂失效.