管板鍛件失效分析

管板是一種在圓形鋼板上鉆孔的配件，管板比管子的外徑稍大，然后將管子穿入并焊接以固定管。主要用于化學容器，例如列管式換熱器、鍋爐、壓力容器、冷凝器、中央空調(diào)、蒸發(fā)器、海水淡化，起支撐固定列管的作用。低溫壓力容器用管板，鍛件材質(zhì)為09MnNiD，調(diào)質(zhì)后在進行－70℃低溫沖擊試驗時，試樣沖擊值低，不滿足KV

≥60J(－70℃)要求。為找出沖擊韌性低的原因，提高產(chǎn)品質(zhì)量，對管板進行解剖分析，確定了壓力容器用管板鍛件09MnNiD低溫沖擊值低的原因，并提出了改進措施。

試驗分析

低倍試驗分析

在管板徑向截面和表面軸向截面取試片進行低倍熱酸浸試驗和硫印試驗，結果見表1。

試驗結果表明，不同方向試片低倍組織合格，均未發(fā)現(xiàn)肉眼可見不允許缺陷，但徑向截面偏析較嚴重，級別達2.5級，如圖1、圖2所示，說明鍛件致密度較好，均勻性較差。

據(jù)了解，隨著兩個鉀肥項目的投產(chǎn)，歐洲化學公司已進入俄羅斯最大、全球第三大化學肥料生產(chǎn)企業(yè)的行列。歐洲化學公司自專注于肥料行業(yè)之后，經(jīng)歷了并購、整合、成長三個階段。首先是并購了很多前蘇聯(lián)時代的化肥生產(chǎn)企業(yè)，在并購的同時，開始了從原料、物流到生產(chǎn)線管理系統(tǒng)的全面整合、擴張發(fā)展，實現(xiàn)了在全球的肥料生產(chǎn)和分銷，并在磷、鉀原料控制上實現(xiàn)了自給自足。值得一提的是，歐洲化學公司2012年并購了德國巴斯夫公司的整個肥料生產(chǎn)和德鉀鹽集團的氮肥、復合肥分銷團隊，開始實行分銷網(wǎng)絡的全球覆蓋。

顯微組織分析

在徑向、軸向試片取試樣做非金屬夾雜物分析、金相組織分析和晶粒度試驗，結果見表2。

(1)斷口宏觀分析

化學成分分析和力學性能檢測

沿兩試片中心開斷口，斷口為結晶狀，未發(fā)現(xiàn)開口性缺陷，見圖7、圖8所示。

2

斷口電鏡分析表明：基體斷口同樣為解理加二次裂紋，解理河流花樣同樣較粗大，見圖13～圖15。開裂機制同屬典型的脆性開裂。

(2)掃描電鏡微區(qū)斷口分析

1

斷口電鏡分析表明：基體斷口為解理加二次裂紋，粗大的解理河流花樣呈現(xiàn)不同微觀棱面，具有裂紋起源于晶界沿不同解理面快速擴展的特征，同時斷口上有枝晶狀非金屬夾雜物，如圖9～圖12所示。開裂機制屬典型的脆性開裂，但粗大的解理花樣與細晶粒組織不符。

斷口分析

試驗結果表明，鋼中非金屬夾雜物合格，兩試樣組織中均為鐵素體＋粒狀珠光體＋少量粒狀貝氏體，既非淬火組織，也非正常正火組織，可見組織與熱處理狀態(tài)不符。同時，兩試樣均有組織偏析和混晶現(xiàn)象，對鋼材塑性、韌性指標有明顯影響。

對管板進行化學成分分析，材料成分符合要求，見表3。

在舉象的基礎上，教師可以引導學生創(chuàng)造出某種特定的情境、意境和心境。在課堂教學中，可以采用情境演示、實驗體驗等方法移情造境。例如，在《孝心獻老人》一課中，可以讓學生表演“小明照顧奶奶”的故事，《從“四大發(fā)明”說起》一課中，可以進行“活字印刷小實驗”。讓學生在表演和實驗中體驗故事中人物的感受，從心底流淌出自然的情感。

注重民族習慣中的法，即“民族精神”，這個觀點與研究方法雖然最初由以薩維尼為代表的歷史法學派所首創(chuàng)，但在現(xiàn)代中國法學界，也已有類似觀點，例如以蘇力為代表的法的“本土資源”學說。我們認為，兩者在本質(zhì)上并無差別，我們無須糾纏于概念上的辨析，而更重要的是通過對歷史上法制改革的成敗得失之分析，立足現(xiàn)實情況來進行徹底的反思，避免重蹈曾經(jīng)的彎路。正如有學者所指出的：“于是可以回到最初的那個問題：民族精神、本土資源、中國國情……這些詞語有什么關系？坦率地說，糾纏于詞語沒有意義，關鍵在于各人‘六經(jīng)注我’的態(tài)度：是認真對待它，還是把它當作達成某種目的的借口。”[7]

按標準要求從距邊緣不小于20mm處向里取樣，做一拉三沖試驗。試驗結果表明，-70℃低溫沖擊值很低，三試樣平均值10J，遠低于要求的60J，具體數(shù)據(jù)見表4。

(3) P2Y12受體抑制劑給藥時機：無論采取何種治療策略，一旦診斷NSTE ACS，均應盡快給予P2Y12受體抑制劑。

討論與分析

鍛件低倍試驗結果表明，低倍組織合格，鍛件致密度較好，均勻性較差，嚴重的宏觀偏析造成了化學成分及夾雜物等的不均勻分布，會降低鋼的塑性及韌性指標。

微觀試驗結果表明，鋼中純凈度合格，各部位不同方向組織均為鐵素體＋粒狀珠光體＋少量粒狀貝氏體，帶狀組織在允許范圍內(nèi)，晶粒度很細，可見晶粒度和帶狀組織都較好，但是基體組織與熱處理狀態(tài)不符，既非淬火組織，也非正常正火組織，此組織大部分區(qū)域為鐵素體基體上沿晶分布點、粒狀碳化物，以鐵素體為基體的金屬及合金，其晶體結構影響都有明顯的低溫脆性。

管板鍛件化學分析試驗結果表明材料成分符合要求。力學性能試驗-70℃低溫沖擊值很低，不符合要求。斷口宏觀分析為結晶狀斷口。斷口微觀形貌為解理加二次裂紋，粗大的解理河流花樣呈現(xiàn)不同微觀棱面，具有裂紋起源于晶界沿不同解理面快速擴展的特征，開裂機制屬典型的脆性開裂，說明材料已產(chǎn)生嚴重的低溫脆性。通常影響材料低溫脆性的因素主要有如下幾方面，晶體結構、夾雜物、晶粒度、顯微組織等，體心立方金屬及其合金存在低溫脆性，組織狀態(tài)、組織均勻性直接影響材料的沖擊吸收功和韌脆轉(zhuǎn)變溫度，正是由于管板材料組織大部分區(qū)域為鐵素體基體上沿晶分布點、粒狀碳化物，以鐵素體為基體的金屬及合金有明顯的低溫脆性，沿晶聚集碳化物弱化了晶界，直接影響低溫脆性，結果導致材料低溫沖擊值很低。同時鍛件宏觀偏析造成組織分布不均勻，對材料性能指標產(chǎn)生不利影響，應予以控制。

結束語

管板材料成分符合要求，鋼中純凈度合格，鍛件低倍組織合格，偏析較嚴重。管板基體組織與熱處理狀態(tài)不符。管板材料已產(chǎn)生嚴重的低溫脆性，組織狀態(tài)不良是導致低溫脆性主要原因，組織均勻性不佳是輔助原因。

同課異構必須要考慮文本的題材和體裁特點。教師常常會依據(jù)文體特征設計課堂，因為這樣最便于學生直觀、感性地了解、體驗學習的內(nèi)容。比如，詩歌是用來誦讀、吟唱的，劇本是提供表演的，像這樣文體特征鮮明的文本，在異構上也是可以做文章的。比如，講授《雷雨》這樣的劇本，就可以嘗試以下兩種同課異構設計思路。

冶煉過程中應嚴格控制雜質(zhì)含量，降低有害氣體的含量，適當降低澆注溫度，提高鋼錠純凈度，減少偏析、非金屬夾雜等宏觀缺陷。調(diào)整熱處理工藝，控制淬火時冷卻速度，改善熱處理組織狀態(tài)及性能指標。