气门导管失效分析，手表铜盐加速醋酸盐雾试验

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在样块的右侧裂纹扩展终断区，晶粒呈脱落状态，晶粒间硫化物夹杂熔融的晶间熔洞组织更为明显。由于晶间熔洞的形成，晶间结合力显著降低，材料组织脆性增大，终断区断口受挤压产生沿晶脆断（见图11）。裂纹终断区的表层处纤维状组织较为严重，脱碳层区域铁素体已经被拉成长条状。外表层的纤维组织是断口延伸的塑性变形层，图示上部更加严重的纤维组织是断口挤压的变形层。近表层附近的脱碳层的存在，强度急剧降低，韧性显著增加，断口撞击挤压处显示出塑性变形的特征。

图11 脆性断口组织（400×）

图12 挤压变形组织（400×）

6.分析

稳定杆螺栓断裂，是由于外表层受到螺母拧紧的纵向拉伸应力，以及稳定杆向右侧牵引的侧向应力，于是在工件的右侧增加了双向的拉应力。表面疲劳裂纹形成于拉应力处，产生在强度低的缺陷部位，工件的表面脱碳层显著降低材料的表面强度。在服役承载的交变应力作用下，由较深的腐蚀坑底部引发了应力集中产生疲劳裂纹源。疲劳裂纹沿同心圆的弧形推进线向前延伸，向稳定杆螺栓杆部中心部位扩展。当应力增大到峰值时，便在断口中心部位形成多源台阶的应力集中开裂，并呈放射状条纹迅速扩展至断裂。轧制或锻造的过热组织晶粒粗大，晶间结合力显著降低。非金属夹杂物熔融的晶间熔洞组织，降低材料强度，增加材料脆性，终导致工件在极短的时间内，由疲劳扩展至沿晶脆性断裂。

皮下气泡形成的折叠裂纹也会产生疲劳扩展的裂纹源，较深的裂纹造成很高的应力集中，甚至可以使裂纹迅速扩展至断裂。只是由于皮下气泡折叠裂纹未处于拉应力强的部位，裂纹没有继续扩展的推动力。如果该裂纹位于拉应力中心，失效断裂的时间将会更短。