不銹鋼管是由熔化金屬凝固而成的鋼坯制成的,在此過程中會產生固有缺陷,這些缺陷的大部分在切除頭尾時會被去除,但仍有一定數量的缺陷殘留在不銹(xiu)鋼坯之中,隨鋼坯一起進入下道工序中。
表1-1介紹了不(bu)銹鋼(gang)管中常見固有缺陷的位置及成因。

1. 縮孔
液態(tai)金(jin)屬(shu)從(cong)澆(jiao)注溫度凝固(gu)冷卻(que)到(dao)室溫的(de)過程中(zhong),體積會收(shou)(shou)縮(suo)。由于金(jin)屬(shu)的(de)液態(tai)收(shou)(shou)縮(suo)和(he)(he)凝固(gu)收(shou)(shou)縮(suo)之和(he)(he)遠(yuan)遠(yuan)小于固(gu)態(tai)收(shou)(shou)縮(suo),在(zai)鑄件最后(hou)凝固(gu)的(de)區域(yu)會出現(xian)空(kong)(kong)洞集中(zhong)。此時,如(ru)熔化金(jin)屬(shu)不足以補充(chong)填(tian)滿錠(ding)坯頭部,結果便形(xing)成(cheng)(cheng)空(kong)(kong)腔(qiang),通常此空(kong)(kong)腔(qiang)形(xing)狀呈倒(dao)錐或圓(yuan)柱形(xing)。假如(ru)收(shou)(shou)縮(suo)空(kong)(kong)腔(qiang)在(zai)鋼坯出廠(chang)前未(wei)能全部切除,則其將(jiang)在(zai)成(cheng)(cheng)品鋼管(guan)中(zhong)被延(yan)伸(shen)成(cheng)(cheng)空(kong)(kong)隙,此空(kong)(kong)隙稱為縮(suo)孔。
2. 鑄(zhu)造熱裂紋(wen)
鑄件(jian)在(zai)凝固后期,固相已基(ji)本形成(cheng)骨架,并開始線收縮。如果(guo)在(zai)此過程中受到幾何制約(yue),使線收縮受阻,鑄件(jian)內將產生(sheng)熱裂(lie)(lie)紋(wen),并通(tong)常(chang)出現在(zai)鑄件(jian)最后凝固的地方。根據熱裂(lie)(lie)紋(wen)形成(cheng)的位置,熱裂(lie)(lie)紋(wen)可分為外熱裂(lie)(lie)紋(wen)和內熱裂(lie)(lie)紋(wen)。
外(wai)熱裂(lie)紋(wen)(wen)特征:裂(lie)口從鑄(zhu)件(jian)表面(mian)開始(shi),逐漸延伸到內部,呈(cheng)表面(mian)寬內部窄,裂(lie)紋(wen)(wen)被氧化(hua)而變色。鑄(zhu)件(jian)表面(mian)有(you)單(dan)條或(huo)多條裂(lie)紋(wen)(wen),裂(lie)紋(wen)(wen)長度短、不規則、有(you)分(fen)叉。
內(nei)(nei)熱(re)裂(lie)紋(wen)特(te)征:內(nei)(nei)熱(re)裂(lie)紋(wen)主要產生于(yu)厚實鑄件(jian)最后凝固的中心部位,或由于(yu)補縮不良,產生于(yu)縮孔尾部延伸入鑄件(jian)中。內(nei)(nei)熱(re)裂(lie)紋(wen)走向無(wu)規律性,鋼(gang)坯內(nei)(nei)熱(re)裂(lie)紋(wen)的周圍可能硫磷偏析(xi)嚴重。
3. 氣孔(kong)
氣孔(kong)(kong),也(ye)稱氣眼(yan),是(shi)鋼坯生產中(zhong)的(de)主要缺陷(xian)之一,產生于鑄件內(nei)部、表(biao)面(mian)或近表(biao)面(mian),呈大小不(bu)等的(de)圓形(xing)、長形(xing)及不(bu)規則形(xing),有(you)單個(ge)的(de),也(ye)有(you)聚集成片的(de),孔(kong)(kong)壁(bi)光滑,顏(yan)色為(wei)白色。根據形(xing)狀及形(xing)成原(yuan)因一般分(fen)為(wei)氣孔(kong)(kong)、氣泡、針孔(kong)(kong)、氣疏松(song)和氣縮孔(kong)(kong)。
4. 夾(jia)雜(za)物(wu)
在(zai)煉鋼過程中,少量爐渣、耐火材料及冶(ye)煉反應產物可能進入鋼液(ye),形成非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)夾(jia)雜(za)物。不同形態的(de)夾(jia)雜(za)物混(hun)雜(za)在(zai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)內部,破(po)壞了金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)連續性和(he)完整性。夾(jia)雜(za)物會(hui)降低鋼管的(de)力學(xue)性能、特(te)別是塑性、韌性和(he)疲(pi)勞極限。其他(ta)促使產生(sheng)(sheng)非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)夾(jia)雜(za)物的(de)原因(yin)是:不良的(de)澆(jiao)注(zhu)方法和(he)不適當的(de)澆(jiao)注(zhu)體系會(hui)使金(jin)(jin)(jin)屬(shu)液(ye)在(zai)錠模中產生(sheng)(sheng)湍流。
非金屬夾雜(za)(za)物的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀以及它與(yu)周圍材(cai)(cai)料不連續和不相容的(de)(de)(de)(de)特(te)點,使它所處部位的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)升高。這些夾雜(za)(za)物的(de)(de)(de)(de)存在,使鋼管承受(shou)高沖擊、靜態或疲勞應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)性能降低。夾雜(za)(za)物對上述性能的(de)(de)(de)(de)影響,取決于自(zi)身的(de)(de)(de)(de)尺寸、形(xing)(xing)狀、抗(kang)變形(xing)(xing)性,與(yu)施加(jia)有關應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)和材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)抗(kang)拉強度有關。許多夾雜(za)(za)物也可使其(qi)所在金相組織,比之(zhi)基體(ti)材(cai)(cai)料和其(qi)他部段更加(jia)復雜(za)(za)。每種金屬都具有自(zi)己特(te)有的(de)(de)(de)(de)夾雜(za)(za)物。
典(dian)型情況下,不銹(xiu)鋼管(guan)中的(de)夾雜物因塑(su)性變(bian)形(xing)而(er)變(bian)成拉長(chang)的(de)形(xing)狀(zhuang),即在縱剖面(mian)上(shang)呈帶狀(zhuang)或(huo)條狀(zhuang),而(er)在橫(heng)截面(mian)上(shang)則呈較圓的(de)或(huo)扁平(ping)的(de)形(xing)狀(zhuang)。

