冷拔無縫鋼管斷裂現象的產生原因分析

冷拔無縫鋼管常見缺陷和形成原因

   在冶煉或熱加工過程中，由于某些因素（例如非金屬夾雜物、氣體以及工藝選擇或操作不當等）造成的影響，致使鋼的內部或表面產生缺陷，從而嚴重地影響材料或產品的質量，有時還將導致材料或產品報廢。
   冷拔無縫鋼管中疏松、氣泡、縮孔殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點、裂紋以及各種不正常的斷口缺陷等，均可以通過宏觀檢驗來發現。宏觀檢驗的方法分酸浸檢驗及斷口檢驗兩種方法。用酸浸法顯示的常見宏觀缺陷簡介如下：
偏析
 形成原因
澆注凝固過程中，由于選擇結晶和擴散作用引起某些元素的聚集，造成化學成分不均勻。根據分布的不同位置可分為錠型、中心和點狀偏析等。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，當偏析是易蝕物質或氣體夾雜聚集時，呈顏色深暗、形狀不規則，略行凹陷、底部平坦并有很多密集微孔斑點。如為抗蝕元素聚集，則呈顏色淺淡、形狀不規則、比較光滑的微凸斑點。
疏松
 形成原因
鋼在凝固過程中由于低熔點物質 凝固收縮和放出氣體產生空隙，而在熱加工過程中未能焊合。根據其分布情況，可分為中心和一般疏松兩類。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸面上，孔隙呈不規則的多邊形、底部尖窄的凹坑，這種凹坑通常多出現在偏析斑點之內。嚴重時，有連成海綿狀的趨勢。
夾雜
 形成原因
① 外來金屬夾雜

在澆注過程中，金屬條、塊、片落入錠模中或冶煉末期加入的鐵合金未熔化。
 宏觀特征
在浸蝕片上，多呈邊緣清晰、顏色與周圍顯著不同的幾何形狀。
 形成原因
② 外來非金屬夾雜

在澆注過程中，沒有來得及浮出的熔渣或剝落到鋼液中的爐襯和澆注系統內壁的耐火材料。 宏觀特征
較大的非金屬夾雜物很好辨認，而較小的夾雜腐蝕后剝落，留下細小的呈圓形的小孔。

 形成原因
③ 翻皮底注鋼錠澆注過程中的表面上半凝固的薄膜卷入鋼液中去。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，顏色與周圍不同，形狀不規則的彎曲狹長條帶，周邊常有氧化物夾雜和氣孔存在。
縮孔 形成原因
鋼錠或鑄件澆注時，心部的液體由于 冷凝時體積收縮未能得到補充，在鑄錠頭部或鑄件中形成宏觀孔穴。
 宏觀特征
在橫向酸浸試樣上縮孔位于中心部位，其周圍常是偏析、夾雜或疏松密集的地方。有時在浸蝕前就可看到洞穴或縫隙，浸蝕后孔穴部分變暗，呈不規則折皺的孔洞。
 形成原因
鋼錠澆注過程中所產生和放出的氣體造成的缺陷。
 宏觀特征
在橫向試樣上，呈與表面大致垂直的裂縫，附近略有氧化和脫碳現象。在表面以下的位置存在稱為皮下氣泡，較深的皮下氣泡稱為針孔。在鍛軋過程中，這些未氧化也未焊合的氣孔被延伸成細管狀，橫截面上呈孤立的小針孔。在橫截面上類似于排列規律的點狀偏析，但顏色較深者為內部蜂窩氣泡。
白點
 形成原因
一般認為是氫和組織應力的作用，鋼中的偏析和夾雜也有一定的影響，屬于裂縫的一種。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸試樣上，呈細短裂縫。在縱向斷口上則是粗晶狀的銀亮白點。

裂縫冷拔無縫鋼管形成原因
軸心晶間裂縫：當枝狀組織較嚴重時，大尺寸鋼坯沿枝狀組織主、枝干間產生裂縫。
內裂：由于鍛軋工藝不當而產生的開裂。
 宏觀特征
在橫截面上，軸心位置沿晶間開裂，呈蛛網狀，嚴重時呈放射狀開裂。
折疊
 形成原因
冷拔無縫鋼管或鋼錠的表面斑疤凹凸不平及 的棱角，在鍛軋中疊附在冷拔無縫鋼管上，或由于孔型設計或操作不當生成耳子，在繼續軋制時疊合而成。
 宏觀特征
冷拔無縫鋼管在橫向熱酸浸試樣上，與鋼的表面呈斜交的裂縫，附近有較嚴重的脫碳，縫內常夾有氧化物鱗屑。