1. 故障性质某型号波纹管是航空发动机燃油调节器的部件，采用0Cr15Ni7Mo2Al半奥氏体沉淀硬化不锈钢制造。2007年，多只波纹管因泄露返厂进行故障分析，经观察波纹管外表面有腐蚀斑点，并沿晶界扩展。解剖后，发现内腔壁防腐聚酰亚胺漆涂层局部有脱落，在暴露区也有相同腐蚀。利用能谱分析（EDS ）失效件的腐蚀产物，含硫量高达2%～4%，被定性为硫化物点腐蚀。由于燃油中含有硫，不锈钢在油中发生腐蚀的现象并不鲜见。作为燃油调节器，波纹管内壁出现硫化物腐蚀容易理解，而波纹管外壁出现腐蚀应与服役环境有关。 2. 故障因素排查为了确定产生故障的原因，对合金化学成分、制造工艺过程、合金耐蚀性及服役环境等各个环节进行排查。 （1）化学成分 硫在不锈钢中被视为有害杂质，主要是降低热塑性，从而影响热加工性，这与高温下MnS或（Fe、Mn）S沿晶界沉淀有关。同时降低钢的耐蚀性，这主要是形成的MnS易溶于酸性氯化物溶液，常成为腐蚀源导致耐点腐蚀和缝隙腐蚀性能降低，故wS限制在0.030%以下。经复检，制造该批波纹管材料的各项化学成分符合标准要求，见附表。 （2）波纹管制造工艺过程该波纹管制造工艺流程：下料→浸漆→冲碗→碱煮除漆→固溶处理→浸漆→变径拉深→车端口→碱煮除漆→固溶处理→浸漆→变薄拉深→碱煮除漆→固溶处理→预硬化轻拉深→车端口→旋压拉深→车两端口→清洗→固溶处理→波纹成形→车两端口配法兰→焊接→调整热处理→冷处理→装夹具→时效强化（RH950状态）→涂覆聚酰亚胺漆。 吵也好，打也好，真真假假地闹过离婚也好，齐海峰和李红磕磕绊绊地走过了几年，跌跌撞撞地又走了几年。这一走就走了大半辈子。 0Cr15Ni7Mo2Al合金故障件化学成分（质量分数） （%）  元素 C Cr Ni Mo Al Mn Si S P标准规定值 ≤0.09 14.0～16.0 6.50～7.75 2.00～3.00 0.75～1.50≤1.00≤1.00≤0.030≤0.030实测值0.0832 14.750 7.273 2.341 1.289 0.355 0.446 0.0097 0.0218 其中热处理采用真空炉加热，氩气冷却，均无污染介质；冷处理前将波纹管密封在塑料袋中埋入干冰，也不可能被污染；拉深采用硝基清漆作为润滑，漆中虽有微量硫，但拉深后经碱煮除漆后检查，管坯表面光洁，未发现有腐蚀痕迹；车端口用专用铝夹具夹紧，不用油；波纹成形使用锭子油挤压，成形后，波纹管用纯汽油清洗不会残留过多的污染物；内表面涂覆的防腐蚀聚酰亚胺漆有气泡，应该是脱落的原因之一。 （3）服役环境 实际上，由于发动机排放的废气中含有大量硫，不仅机内环境存在燃油废气，大气中硫含量也比正常环境高。而且燃气直接扬起机场跑道周围的尘土，使尘土被废气中的硫污染。为证实此推测，收集故障件表面的灰尘进行检测，发现灰尘中的含硫量的确很高。因此，沉积吸附在波纹管表面的尘土，在有露水时，金属钝化状态的局部被活化，形成活性－钝态电池点腐蚀并扩展，最后穿孔。 因此，造成波纹管点腐蚀的原因，既有波纹管内燃油的腐蚀，也有外部工作环境中的“灰尘腐蚀”。 （4）0Cr15Ni7Mo2Al合金的耐蚀性 0Cr15Ni7Mo2Al 合金波纹管采用RH950热处理状态，用同状态的国产合金试片和由美国进口的PH15－7Mo板材试片，一同浸入加热沸腾的10%硫酸铜＋10%硫酸＋80%水溶液中，保持240min。然后用5倍放大镜观察对比，结果都出现了多处点腐蚀，说明0Cr15Ni7Mo2Al 合金耐腐蚀性能的确有限。事实上，原设计已经意识到燃油中的硫对金属的腐蚀作用，所以要求在波纹管内壁涂覆聚酰亚胺漆作为措施性保护。 3. 对0Cr15Ni7Mo2Al合金应用的评价0Cr15Ni7Mo2Al合金具有高强度、易成形和易焊接等优点，是膜盒、弹簧等弹性元件最常用的不锈钢材料。半奥氏体沉淀硬化不锈钢是奥氏体不锈钢衍生的钢种，侧重提高强度。组织中有板条状马氏体，在马氏体基体上析出的有序体心立方结构的β（NiAl＋Ni3Al ）强化相，以及碳化物（Cr，Fe）23C6。其耐腐蚀能力比马氏体不锈钢强得多，但是由于第二相的作用，比奥氏体不锈钢差，仅耐一般性腐蚀。 此外，0Cr15Ni7Mo2Al合金加工过程不仅是形变硬化，还伴随着大量马氏体转变的强化。因此随变形量增加，塑性降低很快（尤其在初始阶段），一般最大冷轧或冷拉变形量不超过50%。管坯变径拉深或直拉的变形量多控制在15%～25%，由于合金抵抗变形的力较大，厚截面管体适应性尚可，而薄截面管体极易被拉裂或掉底。另外，旋压拉深变形量在70% 以上，高应力促使产生大量的微裂纹，并且沿管坯纵向开裂的几率非常高。因此，该合金采用拉深制造薄壁波纹管管坯是一种错误的选择。如果采用车磨工艺制造筒体，事倍功半，成本很高，也不是最佳选择。 就此而言，随着现代社会功能分殊和科技发展，广泛介入社会管制的行政机关越来越多地依靠相关领域的科学知识来作为行政管制的基础，“科学理性”正初步超越传统的合法律性，成为支撑行政决定实质正当的核心理据。㉒ 参见成协中：《科学理性导向下的行政正当程序》，载《华东政法大学学报》2013年第5期。而作为一种新型的管制手段，知识产权评议的法律化，正是因应于行政活动正当性之内涵变化，并为实现行政活动之正当性提供必要的制度保障。 4. 改进措施综合上述两点，为了提高材料的抗腐蚀能力，同时也为了减少加工报废率，提高管坯的拉深质量，改用GH4169合金制造。 GH4169属于镍基奥氏体沉淀硬化型合金。镍含量（质量分数，下同）52%、铬含量20%、钼含量3%，有很强的抗氧化、耐蚀性能。镍的标准电极电位比铁为正，镍比铁的耐蚀性能好得多，一些有良好耐蚀特性元素，如Cr、Mo、Cu、Al等在镍中的溶解度比在铁中大得多。而且该合金对 S、P、B、Bi、Pb、Se、O等有害杂质和气体的含量要求更少，属于纯度高的洁净钢。 刚穿来的时候，我对着铜镜转了几天想回去都没有成功，反而被CEO摇着扇子叹息说，这小丫头真可怜，估计落水了脑子有点不好使。 GH4169时效强化状态的组织由γ基体、γ＇＇、γ＇、δ、NbC等相组成。用Nb形成的γ＇＇主要强化相Ni3Nb比不锈钢用Al形成的γ＇（Ni3Al）相强化效果更高。而且高的铌含量（5%）以及适量Ti、Al增加了强化相的数量和弥散度，材料具有高的强度、韧性和抗疲劳性能。且低的含碳量（实际控制在≤0.05%），减少了碳化铌的数量，减少了疲劳源。 以后，张清元就特别关照唐小芹。他时常把黎院长奖给他好吃的东西偷偷塞给唐小芹。唐小芹还在区小学上初级班。有一天放学回来，唐小芹哭兮兮地对张清元说，元子哥，你能不能帮我把嘴唇上这痣祛了。张清元一听急了问，怎么啦，这不是挺好吗？祛了它就算破相了你知道吧。小芹还摇头在哭。张清元更急了，问，谁欺负你了？小芹小声说，是坝子上的那些野孩子。张清元又问，为啥？小芹说，他们把我摁在地上轮着捻我这颗痣。他们还说，只要我不祛下他们还要捻。张清元火爆爆地说，谁再敢捻你这颗痣，我就去捻他们的耳朵。张清元说着就出了孤儿院的院门，直向河边的坝子奔去。 此外，GH4169固溶处理后奥氏体非常稳定，塑性好，适于加工各种形状复杂的零件。焊接性能也好，焊缝强度可以达到基体强度的90%。因此，GH4169合金不仅在高温领域，而且在高耐蚀、高弹性领域也得到了广泛应用。确实如预设的结果一样，用GH4169合金制造的波纹管经过耐蚀性试验后，未出现被腐蚀现象。 五是希望水运行业抓住平安交通建设的关键时期，不断提升水上安全保障能力，积极参与国际合作，重视海上风险的防控管理，使装备建设与治理能力相统一，参与国际海事开放合作与强化内部管理相统筹，确保海上人命安全和环境安全，为海洋强国建设提供可靠保障。 5. 结语（1）0Cr15Ni7Mo2Al 合金旋压拉深报废率太高，不适用于薄壁管坯的拉深工艺。 （2）制造过程虽然接触到辅助材料中微量的硫，但是还没有构成产生腐蚀的条件。 （3）点腐蚀的原因，既有波纹管内的燃油腐蚀，也有外部工作环境中的“灰尘腐蚀”。但是根源还是 0Cr15Ni7Mo2Al 合金抵抗腐蚀的性能较低，不适应服役环境的要求。 （4）改用镍基GH4169合金制造，工艺性能好，强度高，抗疲劳和耐腐蚀性能完全胜任服役环境。当然，从经济上考虑，采用昂贵的镍基合金制造并不一定是最合理的方案，还有待进一步探讨。 |
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