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鋼坯之中,隨鋼坯一起進入下道工序中。
表1-1介紹了不銹鋼(gang)管(guan)中常見固有缺陷的位置及成因。

1. 縮(suo)孔
液態金屬(shu)從澆注(zhu)溫(wen)度凝固冷卻(que)到室溫(wen)的(de)過程中,體(ti)積會(hui)收(shou)縮。由于(yu)金屬(shu)的(de)液態收(shou)縮和(he)(he)凝固收(shou)縮之和(he)(he)遠(yuan)遠(yuan)小(xiao)于(yu)固態收(shou)縮,在鑄件最后凝固的(de)區域會(hui)出現空(kong)洞集(ji)中。此時,如熔(rong)化(hua)金屬(shu)不(bu)足以(yi)補充填滿錠坯頭(tou)部(bu),結果(guo)便(bian)形成空(kong)腔(qiang),通常此空(kong)腔(qiang)形狀呈倒錐或圓(yuan)柱(zhu)形。假如收(shou)縮空(kong)腔(qiang)在鋼(gang)坯出廠(chang)前未能全(quan)部(bu)切(qie)除,則其將在成品鋼(gang)管中被延伸成空(kong)隙(xi)(xi),此空(kong)隙(xi)(xi)稱為縮孔(kong)。
2. 鑄(zhu)造熱(re)裂紋
鑄(zhu)件在凝固后期,固相已基本形成骨(gu)架,并開始線收縮。如果(guo)在此過程中受到(dao)幾何制約,使線收縮受阻(zu),鑄(zhu)件內將(jiang)產生熱(re)(re)裂紋(wen)(wen)(wen),并通常出(chu)現在鑄(zhu)件最后凝固的地方。根據熱(re)(re)裂紋(wen)(wen)(wen)形成的位置,熱(re)(re)裂紋(wen)(wen)(wen)可分(fen)為外(wai)熱(re)(re)裂紋(wen)(wen)(wen)和(he)內熱(re)(re)裂紋(wen)(wen)(wen)。
外熱裂紋特(te)征:裂口從鑄件(jian)表(biao)面開始,逐漸延伸到內部,呈表(biao)面寬內部窄,裂紋被氧化而(er)變色。鑄件(jian)表(biao)面有(you)單(dan)條(tiao)或(huo)多條(tiao)裂紋,裂紋長度短、不規則、有(you)分叉。
內熱(re)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)特(te)征:內熱(re)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)主要產生于厚實鑄件(jian)最后凝固的中心部位,或由于補縮不(bu)良,產生于縮孔尾部延伸入鑄件(jian)中。內熱(re)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)走向無規律性,鋼坯內熱(re)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的周(zhou)圍可能(neng)硫磷偏析嚴重。
3. 氣孔
氣(qi)(qi)(qi)孔,也稱氣(qi)(qi)(qi)眼(yan),是鋼坯生產中的主要缺(que)陷之(zhi)一(yi),產生于(yu)鑄件(jian)內部、表(biao)面或近表(biao)面,呈大小不(bu)等的圓形(xing)、長形(xing)及不(bu)規則形(xing),有單(dan)個的,也有聚集成片的,孔壁光滑,顏色為(wei)(wei)白(bai)色。根(gen)據形(xing)狀及形(xing)成原因一(yi)般分(fen)為(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)孔、氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)、針(zhen)孔、氣(qi)(qi)(qi)疏松和氣(qi)(qi)(qi)縮孔。
4. 夾雜物
在(zai)煉鋼過程中,少量爐渣、耐火材料及冶煉反應產(chan)物(wu)(wu)可能(neng)進(jin)入鋼液,形(xing)成(cheng)非(fei)金屬(shu)(shu)夾雜物(wu)(wu)。不同形(xing)態的(de)(de)夾雜物(wu)(wu)混(hun)雜在(zai)金屬(shu)(shu)內部(bu),破壞(huai)了金屬(shu)(shu)的(de)(de)連續性(xing)和完整性(xing)。夾雜物(wu)(wu)會降低鋼管的(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)、特別是(shi)塑性(xing)、韌(ren)性(xing)和疲勞極(ji)限。其他(ta)促使(shi)產(chan)生非(fei)金屬(shu)(shu)夾雜物(wu)(wu)的(de)(de)原因(yin)是(shi):不良的(de)(de)澆注方(fang)法和不適當(dang)的(de)(de)澆注體系(xi)會使(shi)金屬(shu)(shu)液在(zai)錠(ding)模中產(chan)生湍流(liu)。
非金屬夾雜(za)(za)物(wu)的形狀(zhuang)以及它(ta)與周圍材料不(bu)連續和不(bu)相容的特點,使它(ta)所處部位的應(ying)力(li)升高(gao)。這些夾雜(za)(za)物(wu)的存在,使鋼管承受高(gao)沖(chong)擊、靜態或疲勞應(ying)力(li)的性(xing)(xing)能降低(di)。夾雜(za)(za)物(wu)對上述性(xing)(xing)能的影響,取決于自身的尺寸、形狀(zhuang)、抗(kang)變形性(xing)(xing),與施(shi)加有關(guan)應(ying)力(li)的方(fang)向和材料的抗(kang)拉強度(du)有關(guan)。許多(duo)夾雜(za)(za)物(wu)也可使其所在金相組織,比之基體材料和其他部段(duan)更(geng)加復雜(za)(za)。每種(zhong)金屬都具有自己特有的夾雜(za)(za)物(wu)。
典(dian)型情(qing)況(kuang)下(xia),不銹鋼管中的(de)(de)夾雜物因塑性變(bian)形而變(bian)成拉長(chang)的(de)(de)形狀(zhuang),即在(zai)縱剖(pou)面上呈帶狀(zhuang)或(huo)條狀(zhuang),而在(zai)橫截面上則呈較圓(yuan)的(de)(de)或(huo)扁平的(de)(de)形狀(zhuang)。

