由鋼瓶底部300mm左右起以上的斷口均為過載快速擴(kuò)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(nèi)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(yīng)力腐蝕開裂特征,根據(jù)充裝介質(zhì)及斷口整體特征分析,應(yīng)屬于物理爆炸。
3 瓶體材質(zhì)化學(xué)成分分析
從氣瓶破裂部位邊緣取樣,用化學(xué)分析法分析其成分,結(jié)果見表1。
由表1可見,氣瓶材質(zhì)符合要求,且在使用中未發(fā)生質(zhì)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(jìn)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(nèi)壁發(fā)現(xiàn)大量啟裂源,形貌見圖4 (a)。裂紋自內(nèi)壁起,呈放射狀向外壁擴(kuò)展,并在擴(kuò)展過程中衍生多處二次裂紋[見圖4 (b)],表現(xiàn)出“穿晶解理”斷裂的特征,與應(yīng)力腐蝕開裂有關(guān)。裂紋在向外壁擴(kuò)展了2mm左右后,擴(kuò)展方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在近內(nèi)壁處,還能觀察到材料內(nèi)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(kuò)散到內(nèi)部有關(guān)。
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(nèi)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(shù)量有關(guān),表明這個(gè)部位發(fā)生韌性斷裂。這是由于裂紋擴(kuò)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(nèi)壁到外壁均表現(xiàn)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。