一則軟管金屬軟管斷裂實例分析

一則軟管金屬軟管斷裂實例分析

軟管金屬軟管的裂紋有兩個方向，一是順著S型折彎處的軸向裂痕，從表層發源，為線源，順著軟管的截面薄厚方向拓展；另一個是呈豎向(或軸向)的裂痕，也是從表層發源，為線源，順著截面薄厚方向拓展；當兩個方向的裂痕交匯后，終造成了軟管金屬軟管的斷裂。

以一則軟管金屬軟管斷裂實例分析：表層布滿泥土，呈土黃色，內表面則有黑色積炭

根據對軸向折彎處的斷口以及豎向斷口做微觀分析發覺，斷裂源均是線源，源區無明顯材料缺陷，斷口拓展區域特點均是疲憊特點。此外，其斷口截面均存在不同程度的薄化，觀察到的斷裂截面薄處僅僅為0.02mm(其他未損壞區域的截面薄厚則約為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磨損痕跡，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磨擦，也主要以粘著磨損機制為主，且隨著表層磨擦的進行，表層組織會出現馬氏體轉變。在載荷和磨擦剪應力的作用下，因為表層晶粒細化、以及高密度位錯的綜合作用促使304不銹鋼的顯微硬度大；因此，在本案例中，軟管金屬軟管斷口附近的顯微硬度比基材稍高，但其顯微硬度的提升并不能提升其疲勞性能，一是軟管截面自身較薄，并且隨著損壞的消耗，截面變得更薄，其疲勞性能隨著降低。此外，表層誘發奧氏體的增加對SUS304奧氏體不銹鋼的磨損無明顯影響。因此可以這樣說，盡管在磨擦的過程中，304不銹鋼表面出現了奧氏體，顯微硬度也上升，但這不能阻止不銹鋼薄板表層的材料損耗以及疲勞極限的下降。

在這則案例中，除了粘著磨損，其表面還有磨粒磨損的痕跡，這些磨粒成份通常是Si、O這類，是外部帶入的灰塵或泥沙顆?；烊肓塑浌芙饘佘浌芸障?，磨粒加重了不銹鋼帶的磨損。泥沙滲入加重損壞以外，更造成了軟管金屬軟管不能再自由伸縮，即發生卡死現象。而軟管金屬軟管部分區域卡住，也造成了其他區域的受力異常，更加快了此區域的斷裂的發生。