一则软管金属软管断裂实例分析

一则软管金属软管断裂实例分析

软管金属软管的裂纹有两个方向，一是顺着S型折弯处的轴向裂痕，从表层发源，为线源，顺着软管的截面薄厚方向拓展；另一个是呈竖向(或轴向)的裂痕，也是从表层发源，为线源，顺着截面薄厚方向拓展；当两个方向的裂痕交汇后，终造成了软管金属软管的断裂。

以一则软管金属软管断裂实例分析：表层布满泥土，呈土黄色，内表面则有黑色积炭

根据对轴向折弯处的断口以及竖向断口做微观分析发觉，断裂源均是线源，源区无明显材料缺陷，断口拓展区域特点均是疲惫特点。此外，其断口截面均存在不同程度的薄化，观察到的断裂截面薄处仅仅为0.02mm(其他未损坏区域的截面薄厚则约为0.6mm)；断口截面虽变薄，但断口周边并无变形痕迹，说明其截面的变薄并非因塑性拉申引起。

而断口附近的钢链表层存在明显的磨损痕迹，其损坏特点为粘着磨损+磨粒磨损。据文献报道，304不锈钢如与摩擦副发生磨擦，也主要以粘着磨损机制为主，且随着表层磨擦的进行，表层组织会出现马氏体转变。在载荷和磨擦剪应力的作用下，因为表层晶粒细化、以及高密度位错的综合作用促使304不锈钢的显微硬度大；因此，在本案例中，软管金属软管断口附近的显微硬度比基材稍高，但其显微硬度的提升并不能提升其疲劳性能，一是软管截面自身较薄，并且随着损坏的消耗，截面变得更薄，其疲劳性能随着降低。此外，表层诱发奥氏体的增加对SUS304奥氏体不锈钢的磨损无明显影响。因此可以这样说，尽管在磨擦的过程中，304不锈钢表面出现了奥氏体，显微硬度也上升，但这不能阻止不锈钢薄板表层的材料损耗以及疲劳极限的下降。

在这则案例中，除了粘着磨损，其表面还有磨粒磨损的痕迹，这些磨粒成份通常是Si、O这类，是外部带入的灰尘或泥沙颗粒混入了软管金属软管空隙，磨粒加重了不锈钢带的磨损。泥沙渗入加重损坏以外，更造成了软管金属软管不能再自由伸缩，即发生卡死现象。而软管金属软管部分区域卡住，也造成了其他区域的受力异常，更加快了此区域的断裂的发生。