一块来样为取自 SUW103 压力蒸汽灭菌器内层 上包含裂纹的大块状试样，材质为 304 不锈钢，壁厚 约为 4 mm。取样部位及样块形状，见图 1、图 2、图3。内层工作环境：最高压力：0.22 MPa,最高温度 135 ℃，介质：饱和水蒸气。并循环抽真空充水蒸气。 另一块来样为服役时未产生裂纹的小样块。

1  理化检验  

1.1  拉伸试验

1.2  化学分析

1.3  断口形貌 压力蒸汽灭菌器内层开裂的主要表现形式为 开裂起源部位在焊缝末端，呈三叉形且一条裂纹沿 焊缝边缘，在该处截取一块金相试样，裂纹宏观形 貌见图 2、图 4。同时在该样块无裂纹焊缝处亦截 取一块金相试样。将无裂纹焊缝处试样及服役时未 产生裂纹的小样块截面制成金相观察面，腐蚀态下 无裂纹焊缝处试样母材显微组织为奥氏体＋大量 断续条带状铁素体，见图 5，图中上部为母材，下 部为焊缝。服役时未产生裂纹的小样块显微组织为 奥氏体＋极少量铁素体见图 6。 扫描电镜对裂纹处截取一块金相试样断口进 行观察，未打开裂纹低倍见图 7，其高低倍形貌见 图 8～图 10，疲劳辉纹见图 11、图 12，断口上腐 蚀产物，见图 13。腐蚀产物能谱图见图 14。疲劳 源位于未熔合部位见图 12。  

2  裂纹分析

样块化学所分析元素及力学性能均符合 304 标准要求，但腐蚀产物能谱分析含有钛元素，是 基体所含并非腐蚀产物中所含，该样材质可能是 1Cr18Ni9Ti。金相组织产生裂纹与未产生裂纹有 差异，在产生裂纹试样母材中观察到大量断续条 带状铁素体。在断口上观察到疲劳辉纹，疲劳源 位于未熔合部位，腐蚀产物中未含氯元素。综合上述检验，该裂纹属于疲劳裂纹[1,2]，疲劳源位 于焊接未熔合区尖角处，内层在承受循环抽真空 充水蒸气周期应力时，在未熔合区尖角处容易产 生应力集中，另外带状组织亦加剧疲劳裂纹的产 生[3]。  

3  结论

1）压力蒸汽灭菌器内层化学所分析元素及力 学性能均符合304标准要求，能谱分析含有钛元素， 该样材质可能是 1Cr18Ni9Ti。 2）压力蒸汽灭菌器内层显微组织大量断续条带状铁素体属非正常组织。 3）压力蒸汽灭菌器内层裂纹属于疲劳裂纹， 属未焊透引起的疲劳开裂。