紫铜管开裂原因分析

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4 金相检验
·51 6·
图 1 裂纹形貌 7×
图 2 岩石状特征 500×
谭 莹等: 紫铜管开裂原因分析
图 3 表面腐蚀孔 50×
图 6 再结晶组织 400×
图 4 腐蚀孔部位
图 5 未腐蚀区域
在裂纹附近未腐蚀区域截取金相试样, 抛光后 观察, 未见夹杂物和针孔。试样经侵蚀后观察, 组织 为再结晶 A单相固溶体, 见图 6。未见试样边缘组织 有异常现象。
w as detected in t he co rr osiv e pr oduct s. Cl io n was also fo und in oil g lue by chemical ana ly sis m ethod. It w as concluded that t he Cl io n in the oil g lue r esulted in st ress co r ro sion cracking of the pure copper t ube.
5 油胶检验
将油胶放入 A gN O 3 溶液中浸泡一段 时间, 发
现溶液浑浊, 出现白色沉淀物。氯离子与 A gN O 3 反
应 生 成 A gCl 白 色 沉 淀, 即 A gN O 3 + Cl-
A gC l↓+
N
O
3
,
由此确认油胶中含有氯离子。
6 讨论
上述检验结果表明, 紫铜管表面的腐蚀和裂纹 均出现在涂有油胶的部位, 而检验中未发现紫铜管 有冶金缺陷, 但在紫铜管表面的腐蚀孔洞中发现了 氯离子, 其它部位却未见氯离子, 这说明氯离子是一 种腐蚀促进剂[ 1] 。在对油胶的检验中也发现了氯离 子, 因此可以推断, 在油胶与紫铜管的接触中, 油胶 中的氯离子吸附在紫铜管的氧化膜上, 并替代了氧 化膜中的氧离子, 这样吸附在铜管上的氯离子与其 生成了金属的可溶性氯化物, 而使这个区域出现孔 洞[ 1] 。通常孔洞出现在表面晶界处能量较高的部位, 成为化学腐蚀电池的阳极( 在氧化膜未破坏的区域 为阴极) , 再加上紫铜管加工残余应力在腐蚀孔洞处 形成应力集中, 促进腐蚀的继续进行, 导致裂纹沿晶 扩展, 最后造成沿晶开裂的应力腐蚀破坏, 其断口形 貌为岩石状特征[ 2] 。
第 36 卷第 11 期 2000 年 11 月
失效分析
理化检验—物理分册
PTCA ( PA RT A : P HY SICA L T EST I NG )
V ol. 36 N o . 11 No v. 2000
紫铜管开裂原因分析
谭 莹 吴敬艳 陈 明
( 广东出入境检验检疫局化矿金检测中心 广 州 510075)
紫铜管表面光滑, 局部涂有油胶。在体视显微镜 下观察, 发现在涂有油胶的部位出现裂纹。裂纹细 长, 呈黑色状, 见图 1。
3 Байду номын сангаас镜分析
将裂纹部位的油胶清洗干净并打断, 用扫描电 镜观察, 裂纹源产生于铜管外表面, 在其周围有腐蚀 痕迹, 裂纹表面的腐蚀较内部严重, 裂纹沿晶开裂呈 岩石状特征, 见图 2。裂纹附近有许多腐蚀孔洞弥散 分布在铜管的外表面, 见图 3。用能谱仪分析, 孔洞 处有氯元素存在( 见图 4) , 而未腐蚀的部位未发现 氯元素( 见图 5) 。
收稿日期: 2000-02-22
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摘 要 采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对冰箱用紫铜管渗漏失效进行了分析。结果表明, 紫铜管渗漏系腐蚀引发裂纹所致, 而涂在铜管表面的油胶中的氯离子是引起紫铜管应力腐蚀开裂 的主要因素。
主题词 紫铜管 油胶 应力腐蚀开裂
CRACKIN G A NAL YSIS OF PU RE COP PER T U BE
Keywords P ur e copper tube Oil g lue St ress co r ro sion cracking
1 概况
某冰箱厂原使用的 制冷紫铜管质量一直很稳 定, 但在采用新型油胶后, 出现了制冷剂( 弗里昂) 渗 漏现象, 为此我们对该批铜管进行了检验分析。
2 宏观检验
Tan Ying Wu Ji nye Chen Min
( G uang zho u Ent ry -Ex it Inspect ion & Quar antine Bur eau)
Abstract T he cracked pur e co pper tube w as analy zed by the metallo gr aphy, SEM and ED S. Cl element
7 结论
涂在紫铜管表面的新型油胶中的氯离子是导致 紫铜管局部应力腐蚀开裂的主要因素。
参 考 文 献
1 托马晓夫. 金属腐 蚀及其保护 的理论. 北京: 机 械工业出版社, 1965. 214
2 北京 航空 学院 102 教研 室. 金属 的 断裂 故障 分 析 ( 上册) . 北京: 北京航空学院, 1976. 209-210
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