主题：【第六届原创】加热炉炉底管断裂分析

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发表于：2011/11/26 13:49:02 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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加热炉炉底管断裂原因分析

2011年11月13日，我公司中板厂在冷试车过程中发现加热炉炉底管出现断裂现象，该断裂处位置位于加热炉均热段，距出料端约7.5m，距横梁约350mm。生产厂家为：天津某钢管厂，炉号为：453895 811619 808261 826166

受公司设备处委托，对该无缝钢管依据GB3087--2008进行了全面检测，结果如下：

一、断口形貌

从整个断裂面观测，断口形貌粗糙，有锈迹（非近期断裂），断口无明显弯曲及其他塑性变形，且断面处钢管尺寸无变化，属于典型脆性断裂。见图一

[img=515,357]file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-28150.png[/img]

二、化学成分检测

从距断面40mm处取样进行化学分析，结果如下：

项目	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	Al
样品	0.23	0.23	0.44	0.013	0.008	0.024	0.006	0.006	0.002
质保书	0.21	0.26	0.44	0.015	0.023	0.032	0.020	0.017	-----
国标	0.17-0.23	0.17-0.37	0.35-0.65	＜0.035	＜0.035	＜0.25	＜0.30	＜0.25

从成分上看该批物料均在国标范围之内没有问题，但是在钢铁冶炼中，为保证该种轧材的晶粒度和韧性，20g一般用终铝脱氧，产品中应含有0.020左右的铝含量，而本批管材几乎不含铝，但标准对AL成分不做强求，也只能说明厂家在冶炼时未使用铝线脱氧和细化晶粒。

三、力学性能检测

力学性能	屈服强度	抗拉强度	断后伸长	硬度	横向冲击	纵向冲击
样品	285	500	15	152	6	6
质保书	285	445	28	--	---	---
国标	235	410-550	20	--	--	--

此试样延伸率检测低于标准，为15，理论上应为不合格，同质保书比较偏差较大。抗拉强度较高，从原裂缝明显脆性断口可直观的感觉到事故钢管伸长率可能有问题，炉底钢管在施工后一定经过了热处理工艺，后我厂又使用一段时间，应力理论上已经完全退化，伸长率不应该如此之低。

三、金相检测

金相	夹杂物C类	晶粒度	组织
样品	1.0	6.0	魏氏2.5

从金相检测结果可以看出，夹杂物含量不高，符合GB5310-2008标准中，关于四级夹杂物不大于2.5级的要求，排除成分偏析和产品局部夹杂物富集所带来的影响，这与成分检测结果相吻合，说明厂家在冶炼时起码经过了精炼工艺。

但魏氏组织2.5级较高，见图二

[img=554,416]file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-2561.png[/img]

应该是在原厂家热轧过程中出钢温度高（≥1280）轧后冷却过急，产生魏氏组织，此后退火过程又没有完全消除，或者在炉加热时间过长，正常工艺条件下此产品组织该为铁素体加珠光体；

结论：魏氏组织的针片状会割裂钢的基体，降低钢的韧性，在拉伸试验中会影响试样的伸长，因而导致延伸率较低，同时导致屈服点不明显，从拉伸曲线上也能看得出来。

可以推断，原材质本身存在魏氏组织，在加热炉热胀冷缩时，由于延伸率不足，导致断裂。总之，这批管子在加热炉内部确实存在非常大的隐患，应及早处理。

金鼎重工股份有限公司陈利涛