一则不锈钢金属软管断裂实例分析

不锈钢金属软管的裂纹有两个方向，一是沿着S型折弯处轴向裂缝，从表层起源，为线源，沿着软管的截面厚度方向扩展；另一个是呈纵向(或轴向)的裂缝，也是从表层起源，为线源，沿着截面厚度方向扩展；当两个方向的裂缝交汇后，最终导致了不锈钢金属软管的断裂。

以一则不锈钢金属软管断裂实例分析：表层布满泥土，呈土黄色，内层则有黑色积碳

通过对轴向折弯处断口以及纵向断口做微观分析发现，断裂源均是线源，源区无明显材料缺陷，断口扩展区域特点均是疲倦特点。此外，其断口截面均存在不同程度的薄化，所看到的断裂截面非常薄处仅仅为0.02mm(其他未损坏区域的截面厚度则约为0.6mm)；断口截面虽变薄，但断口周边并无变形痕迹，说明其截面的变薄并非因塑性拉申引起。

而断口附近的钢链表层存在明显的损坏痕迹，其损坏特点为粘着磨损+磨粒磨损。据文献报道，304不锈钢如与摩擦副发生摩擦，也主要以粘着磨损机制为主，且随着表层摩擦的进行，表层组织会出现马氏体转变。在载荷和摩擦剪应力的影响下，由于表层晶粒细化、以及高密度位错的综合作用促进304不锈钢的显微硬度增大；因此，在本案例中，不锈钢金属软管断口附近的显微硬度比基材稍高，但其显微硬度的提高并不能提高其疲劳性能，一是软管截面自身较薄，而且随着损坏的消耗，截面变得更薄，其疲劳性能随着减少。此外，表层诱发马氏体的提高对SUS304奥氏体不锈钢的损坏无明显影响。因此可以这么说，虽然在摩擦的过程中，304不锈钢表面出现了马氏体，显微硬度也上升，但这不能阻止不锈钢薄板表面的材料损耗以及疲劳极限的降低。

在这则案例中，除了粘着磨损，其表层还有磨粒磨损的痕迹，这些磨粒成分一般是Si、O这种，是外界带入的尘土或泥沙颗粒混入了不锈钢金属软管间隙，磨粒加剧了不锈钢带的损坏。泥沙渗入加剧损坏之外，更造成了不锈钢金属软管不能再自由伸缩，即发生卡死现象。而不锈钢金属软管部分区域卡住，也造成了其他区域的受力异常，更为快了此区域的断裂的发生。