金属软管的裂纹分析与探讨
金属软管的裂纹有两个方向,一是顺着折弯处轴向裂痕,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,终造成了金属软管的断裂。金属软管的裂纹根据对轴向折弯处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,断口拓展区的特点均是疲惫特点。此外,其断口截面均存在不同程度的减薄,观察到的断裂截面薄处仅仅为0.02mm,断口截面虽变薄,但断口周边并无形变痕迹,说明其截面的变薄并非因塑性拉伸引起。
金属软管的裂纹断裂面附近的钢带表层存在较大的的损坏迹象,其毁坏特点为粘着磨损+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。
金属软管的裂纹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高其疲劳性能,是软管截面自身较薄,而且随着磨损的消耗,截面变得更薄,其疲劳性能随着降低。虽然在磨擦的过程中,304不锈钢表面出现了,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限的降低。