一則不銹鋼金屬軟管斷裂實例分析

不銹鋼金屬軟管的裂紋有兩個方向，一是沿著S型折彎處軸向裂縫，從表層起源，為線源，沿著軟管的截面厚度方向擴展；另一個是呈縱向(或軸向)的裂縫，也是從表層起源，為線源，沿著截面厚度方向擴展；當兩個方向的裂縫交匯后，最終導致了不銹鋼金屬軟管的斷裂。

以一則不銹鋼金屬軟管斷裂實例分析：表層布滿泥土，呈土黃色，內層則有黑色積碳

通過對軸向折彎處斷口以及縱向斷口做微觀分析發現，斷裂源均是線源，源區無明顯材料缺陷，斷口擴展區域特點均是疲倦特點。此外，其斷口截面均存在不同程度的薄化，所看到的斷裂截面非常薄處僅僅為0.02mm(其他未損壞區域的截面厚度則約為0.6mm)；斷口截面雖變薄，但斷口周邊并無變形痕跡，說明其截面的變薄并非因塑性拉申引起。

而斷口附近的鋼鏈表層存在明顯的損壞痕跡，其損壞特點為粘著磨損+磨粒磨損。據文獻報道，304不銹鋼如與摩擦副發生摩擦，也主要以粘著磨損機制為主，且隨著表層摩擦的進行，表層組織會出現馬氏體轉變。在載荷和摩擦剪應力的影響下，由于表層晶粒細化、以及高密度位錯的綜合作用促進304不銹鋼的顯微硬度增大；因此，在本案例中，不銹鋼金屬軟管斷口附近的顯微硬度比基材稍高，但其顯微硬度的提高并不能提高其疲勞性能，一是軟管截面自身較薄，而且隨著損壞的消耗，截面變得更薄，其疲勞性能隨著減少。此外，表層誘發馬氏體的提高對SUS304奧氏體不銹鋼的損壞無明顯影響。因此可以這么說，雖然在摩擦的過程中，304不銹鋼表面出現了馬氏體，顯微硬度也上升，但這不能阻止不銹鋼薄板表面的材料損耗以及疲勞極限的降低。

在這則案例中，除了粘著磨損，其表層還有磨粒磨損的痕跡，這些磨粒成分一般是Si、O這種，是外界帶入的塵土或泥沙顆?；烊肓瞬讳P鋼金屬軟管間隙，磨粒加劇了不銹鋼帶的損壞。泥沙滲入加劇損壞之外，更造成了不銹鋼金屬軟管不能再自由伸縮，即發生卡死現象。而不銹鋼金屬軟管部分區域卡住，也造成了其他區域的受力異常，更為快了此區域的斷裂的發生。