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

1. 縮孔
液態(tai)金屬從澆注(zhu)溫度凝固(gu)冷卻到室溫的(de)過程中(zhong),體積會收(shou)縮(suo)(suo)。由(you)于金屬的(de)液態(tai)收(shou)縮(suo)(suo)和凝固(gu)收(shou)縮(suo)(suo)之和遠(yuan)遠(yuan)小于固(gu)態(tai)收(shou)縮(suo)(suo),在(zai)鑄(zhu)件最后凝固(gu)的(de)區域會出(chu)現(xian)空洞集中(zhong)。此(ci)時,如熔化金屬不(bu)足以(yi)補充填滿錠坯(pi)頭(tou)部,結果(guo)便形(xing)成(cheng)空腔(qiang),通常此(ci)空腔(qiang)形(xing)狀呈(cheng)倒錐或圓柱形(xing)。假如收(shou)縮(suo)(suo)空腔(qiang)在(zai)鋼坯(pi)出(chu)廠前未能(neng)全(quan)部切除(chu),則其將在(zai)成(cheng)品鋼管中(zhong)被延伸成(cheng)空隙,此(ci)空隙稱為縮(suo)(suo)孔。
2. 鑄造熱裂紋
鑄件在(zai)凝固后期,固相已基(ji)本形成骨架,并開始線(xian)收縮。如果在(zai)此過程中受到幾何制約(yue),使線(xian)收縮受阻,鑄件內將產生熱裂(lie)紋,并通(tong)常(chang)出(chu)現在(zai)鑄件最后凝固的地方。根據熱裂(lie)紋形成的位置(zhi),熱裂(lie)紋可(ke)分為外熱裂(lie)紋和內熱裂(lie)紋。
外熱(re)裂紋特征:裂口從鑄(zhu)件(jian)表面開始,逐漸延(yan)伸到內(nei)部,呈表面寬內(nei)部窄,裂紋被氧(yang)化而變色(se)。鑄(zhu)件(jian)表面有(you)單條或(huo)多條裂紋,裂紋長度短、不規則、有(you)分(fen)叉(cha)。
內(nei)熱(re)裂紋特(te)征:內(nei)熱(re)裂紋主要產生于(yu)厚實鑄件最后凝固的中心部(bu)位,或由于(yu)補縮(suo)不良(liang),產生于(yu)縮(suo)孔尾部(bu)延伸入鑄件中。內(nei)熱(re)裂紋走向(xiang)無規律性(xing),鋼坯(pi)內(nei)熱(re)裂紋的周圍可能硫磷偏(pian)析嚴重。
3. 氣(qi)孔
氣孔,也(ye)稱氣眼,是鋼坯生產中的主要缺陷之一,產生于鑄件(jian)內(nei)部、表面(mian)或近(jin)表面(mian),呈大小不等的圓形(xing)(xing)(xing)、長形(xing)(xing)(xing)及(ji)(ji)不規則形(xing)(xing)(xing),有單個的,也(ye)有聚集成片的,孔壁光(guang)滑(hua),顏色(se)為白色(se)。根據形(xing)(xing)(xing)狀及(ji)(ji)形(xing)(xing)(xing)成原(yuan)因一般分為氣孔、氣泡、針孔、氣疏松和(he)氣縮(suo)孔。
4. 夾(jia)雜物
在(zai)煉(lian)鋼(gang)過(guo)程中(zhong),少量爐渣、耐火(huo)材料及冶煉(lian)反應(ying)產物(wu)可能(neng)進入鋼(gang)液,形(xing)(xing)成(cheng)非金屬夾雜(za)(za)物(wu)。不同(tong)形(xing)(xing)態的(de)(de)夾雜(za)(za)物(wu)混雜(za)(za)在(zai)金屬內(nei)部,破壞了金屬的(de)(de)連(lian)續性(xing)(xing)和完整性(xing)(xing)。夾雜(za)(za)物(wu)會(hui)降低鋼(gang)管(guan)的(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)、特別是塑(su)性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)和疲(pi)勞極(ji)限。其他促(cu)使產生非金屬夾雜(za)(za)物(wu)的(de)(de)原因是:不良(liang)的(de)(de)澆注方法和不適當的(de)(de)澆注體系(xi)會(hui)使金屬液在(zai)錠(ding)模(mo)中(zhong)產生湍流。
非(fei)金(jin)(jin)屬夾(jia)雜物(wu)的形(xing)(xing)狀以及它(ta)與周圍材料(liao)(liao)不連續(xu)和(he)不相容的特(te)點,使它(ta)所處部(bu)位的應力(li)(li)升高。這些夾(jia)雜物(wu)的存(cun)在,使鋼管承受(shou)高沖擊、靜態或疲勞(lao)應力(li)(li)的性能降(jiang)低。夾(jia)雜物(wu)對上述性能的影(ying)響(xiang),取(qu)決于(yu)自身的尺寸、形(xing)(xing)狀、抗變(bian)形(xing)(xing)性,與施加(jia)有(you)關應力(li)(li)的方向和(he)材料(liao)(liao)的抗拉強度有(you)關。許(xu)多夾(jia)雜物(wu)也可(ke)使其所在金(jin)(jin)相組織,比之基(ji)體材料(liao)(liao)和(he)其他部(bu)段更(geng)加(jia)復(fu)雜。每種金(jin)(jin)屬都具(ju)有(you)自己特(te)有(you)的夾(jia)雜物(wu)。
典型情(qing)況(kuang)下(xia),不銹(xiu)鋼管中的(de)(de)(de)夾(jia)雜物因塑性變形(xing)而(er)變成(cheng)拉長的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang),即在(zai)縱剖面上呈(cheng)帶狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)或(huo)條狀(zhuang)(zhuang)(zhuang),而(er)在(zai)橫截面上則呈(cheng)較(jiao)圓的(de)(de)(de)或(huo)扁平的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)。

