Failure Analysis on Fracture of a Water Supply Three-way Valve Stem
摘 要
通过对发生断裂失效的给水三通阀阀杆进行宏观检查、化学成分分析、拉伸试验、冲击试验、金相检验和硬度试验, 分析了其断裂原因。结果表明: 阀杆断裂为疲劳断裂, 阀杆断裂的主要原因是表面渗氮处理增加了阀杆与阀芯表面相交处的脆性, 加上阀杆与阀芯表面相交的位置结构突变造成应力集中, 在流体的长期挤压和剪切力作用下, 便会在应力集中部位的渗氮层中形成裂纹源, 并在阀杆服役时的交变应力的作用下, 裂纹从渗氮层逐步扩展到阀杆基体, 最终导致阀杆断裂失效。
Abstract
Macro examination, chemical composition analysis, tensile test, impact test, metallographic examination and hardness test were performed on a fractured water supply three-way valve stem to find out its fracture failure reasons. The results show that the fracture of the valve stem was fatigue fracture. The main reason for the fracture was that the nitriding process increased the brittlement of the changeable cross-section position of stem and stem core, and the structure change of stem and stem core caused stress concentration, thus forming a crack source when the stem was extruded and sheared with fluid. Under the action of alternating stress during service of the valve stem, the formed crack gradually extended from the nitriding layer to the valve stem base material, which led to the eventual fracture of the valve stem.
中图分类号 TK14 TG142 DOI 10.11973/lhjy-wl201610018
所属栏目 质量控制与失效分析
基金项目
收稿日期 2015/10/13
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备注郑文祥(1983-), 男, 助理工程师, 主要从事电站金属部件金属监督与失效分析。
引用该论文: ZHENG Wen-xiang,WU Yue,LIU Jun-jian. Failure Analysis on Fracture of a Water Supply Three-way Valve Stem[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2016, 52(10): 755~758
郑文祥,吴跃,刘俊建. 给水三通阀阀杆断裂失效分析[J]. 理化检验-物理分册, 2016, 52(10): 755~758
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参考文献
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