由鋼瓶底部300mm左右起以上的斷口均為過載快速擴展撕裂韌性新鮮斷口,如圖3所示。
由斷口宏觀特征判斷:鋼瓶下部300mm范圍內的陳舊性斷口是引起爆炸的啟裂源。始裂區(qū)斷口具有一定的應力腐蝕開裂特征,根據充裝介質及斷口整體特征分析,應屬于物理爆炸。
3 瓶體材質化學成分分析
從氣瓶破裂部位邊緣取樣,用化學分析法分析其成分,結果見表1。
由表1可見,氣瓶材質符合要求,且在使用中未發(fā)生質變。
4 微觀斷口分析
在氣瓶下部和上部破裂邊緣部位分別取樣進行微觀斷口分析。
4.1 掃描電鏡分析(SEM)
掃描電鏡分析特征如圖4所示。鋼瓶下部試樣斷口內壁發(fā)現大量啟裂源,形貌見圖4 (a)。裂紋自內壁起,呈放射狀向外壁擴展,并在擴展過程中衍生多處二次裂紋[見圖4 (b)],表現出“穿晶解理”斷裂的特征,與應力腐蝕開裂有關。裂紋在向外壁擴展了2mm左右后,擴展方向發(fā)生偏轉。在近內壁處,還能觀察到材料內部沿著軋制帶發(fā)生的粗大二次開裂[見圖4 (c)],可能與氫擴散到內部有關。
斷口近外壁部分與主斷裂面呈約45°,為剪切唇。因其為新生斷口,故見具有一定方向的韌窩特征,大韌窩內壁有蛇形花樣[見圖4 (d)],韌窩大小不均,與晶粒大小以及夾雜物大小和數量有關,表明這個部位發(fā)生韌性斷裂。這是由于裂紋擴展使得壁厚不再具有承載能力而發(fā)生瞬斷。
鋼瓶上部試樣斷口從內壁到外壁均表現為塑性斷裂的韌窩特征,與圖4 (d)相同。說明該部位發(fā)生韌性斷裂,沒有受到腐蝕影響。