WCB闸阀阀体拉伸性能不合格原因分析

黄飞 张久峰 汝阳

(国家钢铁及制品质量监督检验中心，安徽 马鞍山 243000)

摘要: 采用化学成分分析、金相检验、断口、扫描电镜及能谱分析等方法对WCB闻阀阀体拉伸性能不合格的原因进行了分析。结果表明，阀体中碳含量偏低、残余铸态组织、非金属夹杂物及显微疏松是导致WCB闻阀阀体拉伸性能不合格的原因。  

关键词: 拉伸性能;碳含量;残余铸态组织;非金属夹杂物;显微疏松

某厂依据GB/T 12229-2005标准生产的Z41H-16CDN200闸阀阀体部分批出现拉伸性能(抗拉强度Rm,、规定塑性延伸强度Rp0.2及断面收缩率Z)不合格的现象，为查明不合格原因，依据委托方提供的技术要求，笔者对不合格的闸阀阀体进行了检验和分析。

1 理化检验

1.1 材料拉伸性能

在送检的Z41H-16C DN200闸阀阀体截取试验样块，依据GB/T22 8.1-2010标准的尺寸要求机械加工1根拉伸试棒，如图1

在Z150电子万能试验机上依据国标GB/T 228.1-2010A法的要求进行拉伸试验，结果如表1。由表1可知，WCB闸阀阀体拉伸试棒的抗拉强度Rm、规定塑性延伸强度Rp0.2及断面收缩率Z均低于国家标准要求值，断后伸长率A等于国家标准合格值下限。

1.2 断口检验

对不合格的拉伸试棒断口进行宏观形貌观察，如图2所示。由图2可知，拉伸试样的断口附近颈缩现象明显，试样纵向表面出现明显褶皱，断口呈现银灰色，断口平面与试棒轴线呈近似45°夹角，仔细观察发现断口中心区域含有暗灰色小孔，断口具有明显的塑性变形，属塑性变形断裂。

1.3 化学成分分析

从阀体上截取30mm×40mm试块在砂轮机上磨平，用ARL3460火花直读光谱仪进行化学成分分析，结果如表2所示。由表2可知，该闸阀阀体的化学成分均符合GB/T 12229-2005对WCB铸钢的技术要求，但闸阀阀体的C含量项目较标准规定的上限偏低。

1.4 金相检验

1.4.1 非金属夹杂物

在闸阀阀体上截取试块，经粗磨，细磨，粗抛，精抛后在Observer.Alm型金相显微镜下观察，根据GB/T 10561-2005  A法评定非金属夹杂物级别如表3所示。由表3可知，除B类和少量A类非金属夹杂物外，并无其他夹杂物。非金属夹杂物的分布如图3所示。由图3可知，钢中夹杂物呈现圆点状或者短杆状，分布较密集，由能谱图可知，其为MnS类塑性夹杂物。