根據不銹鋼管生產流程,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(bu)銹鋼(gang)管在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表1-2介紹了(le)預(yu)制工序(xu)中形成的(de)缺陷(xian)的(de)位(wei)置及成因。


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1. 裂(lie)紋


  不銹鋼坯加工時,如(ru)氣孔(kong)、裂紋之(zhi)類(lei)固有的(de)表面(mian)缺陷,經軋(ya)制和(he)(he)拉拔后呈縱向分布,此(ci)(ci)時,軋(ya)制作(zuo)業的(de)材(cai)料表面(mian)便產生凹陷。由于這一缺陷的(de)圓滑過(guo)渡(du)不佳或尺(chi)寸過(guo)大,因(yin)此(ci)(ci)可能以此(ci)(ci)為源頭,在成品(pin)和(he)(he)半(ban)成品(pin)不銹鋼管(guan)上產生裂紋。


2. 分(fen)層


 分(fen)層(ceng)是典(dian)型的、平行于(yu)鋼管表(biao)面(mian)的分(fen)離,它是氣(qi)孔、裂開的縮孔、非金屬夾雜(za)物或裂紋等內部不(bu)連(lian)續在(zai)軋制過(guo)程中被延伸和壓扁而成(cheng)。分(fen)層(ceng)可以在(zai)表(biao)面(mian)或近(jin)表(biao)面(mian),一般是扁平的,而且非常(chang)薄。


3. 發紋


  發紋主要出(chu)現(xian)在鋼管近表面,是由于軋制時將非金(jin)屬(shu)夾雜物壓扁和拉長(chang)而(er)形成的(de)。典型的(de)發紋呈斷續的(de)直線狀(zhuang),與鋼管的(de)軸線方向平行。


4. 杯形(xing)裂紋


  杯形裂紋大都發生在擠壓或冷拔作業期間,是由于(yu)金屬內部不(bu)能像表面一(yi)樣(yang)快速形變(bian),以致(zhi)產生內應(ying)力,從而導致(zhi)形成橫向杯形裂紋。


5. 冷卻裂紋


  毛管軋(ya)制完成之后,若(ruo)冷(leng)(leng)卻(que)不均勻,便因內應力而造成冷(leng)(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)(wen)。典型的(de)冷(leng)(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)(wen)呈縱向,往往很深且很長,雖然很易(yi)與裂(lie)紋(wen)(wen)混同,但冷(leng)(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)(wen)表面不顯示(shi)氧化(hua)現象。


6. 折(zhe)疊


  不銹鋼管軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)疊(die)是金(jin)屬(shu)被重(zhong)疊(die),即(ji)金(jin)屬(shu)間被緊(jin)緊(jin)擠(ji)壓(ya)在一(yi)起但(dan)仍(reng)未(wei)熔合(he)的(de)區(qu)域。毛管通過軋(ya)機(ji)時,擠(ji)出過多的(de)材料(liao),如果緊(jin)接著進行(xing)滾壓(ya),則凸瘤或翅形(xing)部位將被擠(ji)壓(ya)到坯料(liao)表(biao)面上,由于(yu)表(biao)面嚴重(zhong)氧化(hua),故不能(neng)與(yu)軋(ya)制(zhi)表(biao)面彌合(he),從而(er)形(xing)成折(zhe)(zhe)疊(die)。軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)疊(die)往往呈(cheng)線性狀或稍有(you)曲折(zhe)(zhe),縱向,平行(xing)于(yu)制(zhi)件表(biao)面或與(yu)表(biao)面有(you)小的(de)夾角。





  在熱處理、機械加工(gong)、鍍層和精加工(gong)作業中的不(bu)連續(xu),都(dou)屬(shu)于(yu)后(hou)續(xu)工(gong)序的不(bu)連續(xu)。這類不(bu)連續(xu)的代價極為(wei)昂(ang)貴,使前道工(gong)序完全作廢(fei)。


  后(hou)續工序中形(xing)成的缺陷位置及成因(yin)見(jian)表1-3。


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1. 熱(re)處理裂紋和淬火裂紋


  為了使不(bu)銹鋼(gang)(gang)管獲(huo)得規定的(de)硬度(du)和金相組織,需要對鋼(gang)(gang)管進行(xing)熱處(chu)理。在實施這種(zhong)作業時(shi),金屬在受(shou)控條件下加熱和冷卻(que)。然而,在某些情況下,當這種(zhong)處(chu)理產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應力超(chao)過材料的(de)抗拉強度(du)時(shi),便(bian)形(xing)成裂紋(wen)(wen)。與(yu)此(ci)相似,若部件被加熱到(dao)很高溫度(du),然后(在空(kong)氣、油或(huo)水中)急冷,則可能產(chan)生(sheng)(sheng)淬火裂紋(wen)(wen)。


  淬(cui)(cui)火(huo)裂(lie)紋作為(wei)應力集中之處,能成(cheng)為(wei)疲(pi)勞裂(lie)紋的來源(yuan)和(he)擴展(zhan)點,而且也可能成(cheng)為(wei)過載(zai)失效(xiao)的起始點。某些(xie)淬(cui)(cui)火(huo)作業(ye)嚴重失誤時,可使部(bu)件在處理時就爆裂(lie)。


  熱處(chu)(chu)理(li)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)(de)部位(wei)或(huo)(huo)材料厚度(du)變化之處(chu)(chu),如轉角、臺(tai)階、槽,這是(shi)由(you)于這些區域冷卻(que)較快(kuai)因而首先相變。熱處(chu)(chu)理(li)或(huo)(huo)淬(cui)火(huo)作(zuo)業時,材料的(de)(de)運動(dong)被約束,也會影響裂(lie)(lie)紋(wen)位(wei)置。熱處(chu)(chu)理(li)裂(lie)(lie)紋(wen)或(huo)(huo)淬(cui)火(huo)裂(lie)(lie)紋(wen)是(shi)典型的(de)(de)呈分叉狀的(de)(de)表面指示,在(zai)試件上隨機(ji)地(di)呈任何方向。


2. 機加(jia)工撕裂


  鈍的(de)(de)機加(jia)工(gong)刀具(ju)切削不銹鋼(gang)管時,或多或少地會使(shi)鋼(gang)管表(biao)面產(chan)生粗糙不平的(de)(de)劃痕,這(zhe)是由于(yu)鋼(gang)管加(jia)工(gong)表(biao)面被硬化(hua)所(suo)致,而硬化(hua)度取決于(yu)切削量的(de)(de)大(da)小、刀具(ju)和鋼(gang)管的(de)(de)材料。


  粗加(jia)(jia)工時過深的切(qie)削(xue)紋(wen)路和殘(can)留刀(dao)痕,具(ju)有增大(da)應(ying)力的作(zuo)用,會促(cu)使部件過早(zao)失效。機加(jia)(jia)工撕(si)裂雖(sui)然檢測(ce)較(jiao)難(nan),但必須精(jing)確、細致(zhi)地加(jia)(jia)以(yi)檢出(chu)和判(pan)別(bie)。


3. 鍍層裂紋


  鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)在鋼管生產中(zhong)(zhong)具(ju)有廣泛的(de)用途,如裝飾、防腐蝕、抗磨損和修整尺(chi)寸不足(zu)等。但是,特殊的(de)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)材料會(hui)產生抗拉(la)或壓縮的(de)殘余應(ying)(ying)力(li),如鉻層(ceng)(ceng)(ceng)、銅層(ceng)(ceng)(ceng)和鎳層(ceng)(ceng)(ceng)產生的(de)抗拉(la)應(ying)(ying)力(li),會(hui)降低部件的(de)疲勞強度。當鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)滲入氫(qing)或者氫(qing)從熱鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)材料滲入基體金屬時(shi),便(bian)產生鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)裂(lie)紋。


  產生或引發鍍層裂紋的機理是:材料硬度和殘余(yu)應力高,而在施鍍或酸洗(xi)作業(ye)時吸收了氫氣,則更助長(chang)了裂紋的形成。


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