301不锈钢螺栓断裂原因分析

摘要

为找出301不锈钢螺栓断裂的原因,使用HORIBA GD Profiler 2射频辉光放电光谱仪对螺栓的化学成分进行分析,采用Zeiss ULTRA 55场发射扫描电子显微镜和AXio Imager.M 2m光学显微镜对螺栓的断口形貌和金相组织进行观察,并利用EDS对螺栓中的典型夹杂物成分进行分析,并将螺栓头部样品在PANalytical Empyrean X射线衍射仪上进行X射线衍射试验,分析了样品的相组成。试验发现:螺栓的成分符合要求;螺栓断面边缘部位呈沿晶断裂,中心粗糙部位为韧性断裂;螺栓变形区发生了马氏体相变,存在变形奥氏体+马氏体组织;该不锈钢螺栓冷变形前未发生敏化现象。综合分析试验结果可知,冷变形导致的马氏体组织和海水中应力腐蚀导致的氢脆是301不锈钢螺栓断裂的两个主要原因。后续生产中需改进工艺,避免钢中出现马氏体组织。