根據不銹(xiu)鋼(gang)管生產流程,工廠在加工過程的缺陷有預制工序缺陷和后續工序缺陷


  預制工序的缺陷定義為:鋼坯中固有的缺陷經加熱或冷卻仍存在者;不銹鋼管在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表1-2介紹了預制工序中形成的(de)缺(que)陷的(de)位(wei)置及成因。


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1. 裂紋(wen)


  不銹鋼坯加工時,如氣孔(kong)、裂紋之類固有的(de)表面缺(que)陷(xian),經(jing)軋制(zhi)和拉拔后呈縱向分布(bu),此(ci)(ci)時,軋制(zhi)作(zuo)業的(de)材(cai)料表面便產(chan)生(sheng)凹陷(xian)。由于這一缺(que)陷(xian)的(de)圓滑過(guo)渡不佳(jia)或尺寸(cun)過(guo)大,因此(ci)(ci)可能(neng)以此(ci)(ci)為源頭,在(zai)成品和半成品不銹鋼管上產(chan)生(sheng)裂紋。


2. 分層


 分層是(shi)(shi)典(dian)型(xing)的、平(ping)行(xing)于鋼管表(biao)面的分離,它是(shi)(shi)氣孔、裂開(kai)的縮孔、非金屬夾(jia)雜物或裂紋等內部不連續在(zai)軋制過(guo)程中被延(yan)伸(shen)和壓扁而(er)成。分層可以(yi)在(zai)表(biao)面或近表(biao)面,一(yi)般是(shi)(shi)扁平(ping)的,而(er)且非常薄。


3. 發紋


  發紋主要出(chu)現(xian)在(zai)鋼管(guan)近(jin)表面,是由于軋制時將非金屬夾(jia)雜物壓扁和拉長而(er)形成的(de)。典型的(de)發紋呈斷續的(de)直線狀,與鋼管(guan)的(de)軸線方向(xiang)平行。


4. 杯形(xing)裂紋


  杯形(xing)裂(lie)紋(wen)大都發生(sheng)在(zai)擠(ji)壓或冷拔作業(ye)期間,是由于金屬內部(bu)不能像表(biao)面一樣快速形(xing)變,以致產生(sheng)內應力,從而導致形(xing)成橫向(xiang)杯形(xing)裂(lie)紋(wen)。


5. 冷卻(que)裂紋


  毛(mao)管(guan)軋制完成之后,若(ruo)冷卻(que)不(bu)均勻,便因內應力而造(zao)成冷卻(que)裂(lie)紋。典(dian)型的冷卻(que)裂(lie)紋呈縱(zong)向,往往很深且很長,雖然很易與裂(lie)紋混同,但冷卻(que)裂(lie)紋表面(mian)不(bu)顯示氧(yang)化現象。


6. 折(zhe)疊


  不銹鋼管軋(ya)制(zhi)折疊是金屬(shu)被(bei)重疊,即金屬(shu)間被(bei)緊緊擠(ji)壓(ya)(ya)在一起但仍未熔合的(de)(de)區域(yu)。毛(mao)管通過(guo)軋(ya)機時,擠(ji)出過(guo)多的(de)(de)材料(liao),如果緊接(jie)著進行(xing)滾壓(ya)(ya),則凸(tu)瘤(liu)或翅形部位將被(bei)擠(ji)壓(ya)(ya)到坯料(liao)表(biao)(biao)面(mian)上,由于表(biao)(biao)面(mian)嚴(yan)重氧(yang)化,故不能與軋(ya)制(zhi)表(biao)(biao)面(mian)彌合,從(cong)而(er)形成折疊。軋(ya)制(zhi)折疊往往呈線性狀或稍(shao)有(you)曲折,縱向,平行(xing)于制(zhi)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)或與表(biao)(biao)面(mian)有(you)小(xiao)的(de)(de)夾(jia)角。





  在熱處理、機(ji)械加(jia)工、鍍層(ceng)和精加(jia)工作業中的不連(lian)續,都屬(shu)于后續工序的不連(lian)續。這類不連(lian)續的代(dai)價(jia)極為昂貴(gui),使前(qian)道工序完全作廢(fei)。


  后續工序(xu)中形成的缺陷位置及成因見表1-3。


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1. 熱處理裂(lie)紋和淬火(huo)裂(lie)紋


  為了使(shi)不銹(xiu)鋼(gang)管獲得規定的(de)(de)硬度和金(jin)相組織,需要對鋼(gang)管進行熱處理(li)(li)。在(zai)實施這種(zhong)作業時,金(jin)屬在(zai)受控條件下加熱和冷卻。然而,在(zai)某些情況下,當這種(zhong)處理(li)(li)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)應力超過材料的(de)(de)抗拉強度時,便形成(cheng)裂紋。與此相似,若部件被加熱到很高溫度,然后(在(zai)空(kong)氣(qi)、油或水中)急冷,則可能產(chan)生(sheng)(sheng)淬火裂紋。


  淬(cui)火(huo)裂紋作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)應力集中(zhong)之處(chu),能成為(wei)(wei)疲勞裂紋的來源和(he)擴展點(dian),而且也可能成為(wei)(wei)過(guo)載失效的起(qi)始(shi)點(dian)。某些淬(cui)火(huo)作(zuo)(zuo)業(ye)嚴重失誤時,可使部(bu)件在處(chu)理時就爆(bao)裂。


  熱(re)處(chu)理裂(lie)(lie)紋(wen)和淬(cui)火(huo)裂(lie)(lie)紋(wen),通常易產生于截面薄的(de)部(bu)位(wei)或材(cai)料厚(hou)度變(bian)(bian)化之處(chu),如轉(zhuan)角(jiao)、臺階(jie)、槽,這是(shi)由于這些(xie)區域(yu)冷卻(que)較快因而(er)首先相(xiang)變(bian)(bian)。熱(re)處(chu)理或淬(cui)火(huo)作業時,材(cai)料的(de)運動被約束,也會(hui)影響裂(lie)(lie)紋(wen)位(wei)置。熱(re)處(chu)理裂(lie)(lie)紋(wen)或淬(cui)火(huo)裂(lie)(lie)紋(wen)是(shi)典(dian)型的(de)呈分叉(cha)狀(zhuang)的(de)表面指示,在試件上(shang)隨機地呈任何方(fang)向。


2. 機(ji)加工(gong)撕裂


  鈍的機加工(gong)刀具切(qie)削(xue)不銹鋼(gang)管(guan)時,或多或少地會使(shi)鋼(gang)管(guan)表(biao)面產生粗糙不平的劃痕,這是由于鋼(gang)管(guan)加工(gong)表(biao)面被硬(ying)化所致,而硬(ying)化度取決于切(qie)削(xue)量的大小、刀具和鋼(gang)管(guan)的材料。


  粗加工時過深的切(qie)削紋路和(he)殘留(liu)刀痕(hen),具有(you)增(zeng)大(da)應力的作用,會(hui)促使部件過早失效。機加工撕裂雖然(ran)檢(jian)測較難,但必(bi)須精確、細致地加以檢(jian)出和(he)判別。


3. 鍍(du)層裂紋


  鍍(du)層(ceng)在鋼管生(sheng)產中具有廣泛的(de)用途(tu),如(ru)裝(zhuang)飾、防(fang)腐蝕、抗(kang)磨損(sun)和修(xiu)整尺寸(cun)不足等(deng)。但是,特殊(shu)的(de)鍍(du)層(ceng)材料會(hui)產生(sheng)抗(kang)拉(la)或(huo)壓(ya)縮(suo)的(de)殘余應力(li)(li),如(ru)鉻層(ceng)、銅層(ceng)和鎳層(ceng)產生(sheng)的(de)抗(kang)拉(la)應力(li)(li),會(hui)降低部件的(de)疲勞強度。當鍍(du)層(ceng)中滲入氫(qing)或(huo)者氫(qing)從熱鍍(du)層(ceng)材料滲入基體金屬時(shi),便產生(sheng)鍍(du)層(ceng)裂紋(wen)。


  產生或(huo)(huo)引發(fa)鍍層裂紋(wen)的機理是:材料硬度和殘余(yu)應力高,而在施鍍或(huo)(huo)酸洗作業時吸(xi)收了氫(qing)氣(qi),則更助長了裂紋(wen)的形成。


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