根據不銹鋼管(guan)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;不銹鋼管在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表(biao)1-2介紹了預(yu)制工序中形成(cheng)的缺陷(xian)的位置(zhi)及成(cheng)因(yin)。


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1. 裂紋


  不(bu)銹鋼(gang)坯加工(gong)時(shi),如氣孔、裂(lie)紋之類固有(you)的(de)表(biao)面缺(que)陷,經軋(ya)制(zhi)和拉拔后(hou)呈(cheng)縱(zong)向分布,此(ci)時(shi),軋(ya)制(zhi)作業(ye)的(de)材料(liao)表(biao)面便產生凹陷。由于這一缺(que)陷的(de)圓滑過(guo)渡不(bu)佳或尺寸過(guo)大,因此(ci)可能以此(ci)為源頭,在成(cheng)品(pin)和半(ban)成(cheng)品(pin)不(bu)銹鋼(gang)管上產生裂(lie)紋。


2. 分層


 分(fen)層(ceng)是典型的、平行(xing)于鋼管(guan)表(biao)面的分(fen)離,它是氣(qi)孔、裂(lie)開的縮孔、非金屬夾雜物或(huo)裂(lie)紋等內部(bu)不連續在軋(ya)制過程(cheng)中(zhong)被延伸(shen)和壓扁而成。分(fen)層(ceng)可以在表(biao)面或(huo)近表(biao)面,一般是扁平的,而且非常薄。


3. 發紋


  發紋(wen)主要(yao)出現在鋼管近表面,是由于軋制(zhi)時將非金屬夾雜物壓扁和拉長而形成(cheng)的。典型的發紋(wen)呈斷續的直線狀(zhuang),與(yu)鋼管的軸線方向平行(xing)。


4. 杯形(xing)裂紋


  杯形(xing)(xing)(xing)裂紋(wen)大都發(fa)生在(zai)擠(ji)壓或冷(leng)拔作業期間(jian),是由于金屬內部(bu)不能像表面(mian)一樣快速形(xing)(xing)(xing)變,以致產生內應力,從而(er)導致形(xing)(xing)(xing)成橫向杯形(xing)(xing)(xing)裂紋(wen)。


5. 冷卻(que)裂紋


  毛(mao)管軋制完成之后(hou),若冷(leng)卻(que)不(bu)均勻(yun),便(bian)因內應(ying)力而造成冷(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)。典型的冷(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)呈縱向,往(wang)往(wang)很深(shen)且很長(chang),雖然很易與(yu)裂(lie)紋(wen)混同(tong),但冷(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)表面不(bu)顯(xian)示氧化現象。


6. 折疊


  不銹鋼(gang)管軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)疊(die)是金屬被(bei)重疊(die),即金屬間被(bei)緊緊擠(ji)壓在(zai)一起但(dan)仍未(wei)熔合的區域(yu)。毛管通(tong)過軋(ya)機時,擠(ji)出(chu)過多(duo)的材(cai)料,如果緊接(jie)著進行滾(gun)壓,則(ze)凸瘤(liu)或(huo)(huo)翅形(xing)部位將被(bei)擠(ji)壓到坯料表(biao)面(mian)(mian)上(shang),由(you)于表(biao)面(mian)(mian)嚴(yan)重氧化,故不能與軋(ya)制(zhi)表(biao)面(mian)(mian)彌(mi)合,從而形(xing)成(cheng)折(zhe)(zhe)疊(die)。軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)疊(die)往往呈線(xian)性狀或(huo)(huo)稍有曲折(zhe)(zhe),縱向,平行于制(zhi)件表(biao)面(mian)(mian)或(huo)(huo)與表(biao)面(mian)(mian)有小的夾(jia)角(jiao)。





  在(zai)熱處理、機械(xie)加工、鍍層(ceng)和(he)精加工作(zuo)業中的(de)(de)不連續(xu),都屬于后續(xu)工序(xu)(xu)的(de)(de)不連續(xu)。這類不連續(xu)的(de)(de)代價極為昂貴(gui),使前道(dao)工序(xu)(xu)完全(quan)作(zuo)廢(fei)。


  后續工序(xu)中形成(cheng)的缺陷(xian)位置及(ji)成(cheng)因見表1-3。


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1. 熱(re)處理裂紋和淬(cui)火裂紋


  為了使(shi)不銹(xiu)鋼(gang)管獲得規定的(de)(de)硬度(du)和(he)金(jin)相組(zu)織,需要對鋼(gang)管進行熱處理。在(zai)(zai)實施這種作業(ye)時(shi),金(jin)屬(shu)在(zai)(zai)受控條件下(xia)加(jia)熱和(he)冷卻。然而,在(zai)(zai)某些情況(kuang)下(xia),當(dang)這種處理產生的(de)(de)應力超過材料的(de)(de)抗拉強(qiang)度(du)時(shi),便形成裂紋。與此(ci)相似,若部件被(bei)加(jia)熱到很高(gao)溫(wen)度(du),然后(在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)、油或(huo)水(shui)中)急冷,則可(ke)能產生淬火(huo)裂紋。


  淬(cui)火裂紋(wen)作為(wei)應力集中(zhong)之處(chu),能(neng)成為(wei)疲(pi)勞裂紋(wen)的(de)(de)來(lai)源和擴(kuo)展點,而(er)且(qie)也可能(neng)成為(wei)過載失效(xiao)的(de)(de)起始點。某些(xie)淬(cui)火作業嚴重失誤時,可使部件在處(chu)理時就爆裂。


  熱處(chu)理(li)裂(lie)紋和淬火(huo)(huo)裂(lie)紋,通(tong)常易產生于(yu)截(jie)面(mian)(mian)薄的(de)部位(wei)或材(cai)料(liao)厚(hou)度變化之處(chu),如(ru)轉(zhuan)角、臺階、槽,這(zhe)是(shi)由于(yu)這(zhe)些區域冷卻較快因而首先相變。熱處(chu)理(li)或淬火(huo)(huo)作業時,材(cai)料(liao)的(de)運動被約束(shu),也會影響(xiang)裂(lie)紋位(wei)置。熱處(chu)理(li)裂(lie)紋或淬火(huo)(huo)裂(lie)紋是(shi)典型的(de)呈(cheng)分叉(cha)狀的(de)表面(mian)(mian)指(zhi)示(shi),在試(shi)件上隨機(ji)地(di)呈(cheng)任何方向。


2. 機(ji)加(jia)工撕(si)裂(lie)


  鈍的機加(jia)工刀具切削不銹鋼(gang)管時,或多或少地會使(shi)鋼(gang)管表面產生粗糙不平的劃痕,這(zhe)是由于鋼(gang)管加(jia)工表面被硬(ying)化所致,而硬(ying)化度取(qu)決(jue)于切削量的大小、刀具和鋼(gang)管的材料。


  粗(cu)加工時(shi)過深的切(qie)削紋(wen)路(lu)和殘留(liu)刀痕,具(ju)有增大應力的作用,會促使部件過早失效。機加工撕裂雖然檢測(ce)較難,但(dan)必(bi)須精確、細致(zhi)地加以檢出和判(pan)別。


3. 鍍(du)層裂紋


  鍍層(ceng)(ceng)在鋼(gang)管生產(chan)中具(ju)有廣泛的(de)用途,如(ru)裝飾、防腐(fu)蝕、抗磨損和(he)修整尺寸不足等。但(dan)是,特殊的(de)鍍層(ceng)(ceng)材料(liao)會產(chan)生抗拉(la)或壓(ya)縮的(de)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li),如(ru)鉻層(ceng)(ceng)、銅層(ceng)(ceng)和(he)鎳層(ceng)(ceng)產(chan)生的(de)抗拉(la)應(ying)(ying)力(li),會降低部(bu)件的(de)疲勞強度。當(dang)鍍層(ceng)(ceng)中滲入氫或者氫從熱鍍層(ceng)(ceng)材料(liao)滲入基體金屬時,便產(chan)生鍍層(ceng)(ceng)裂紋。


  產生或(huo)引發鍍(du)層(ceng)裂紋(wen)的(de)機理是:材料硬度和殘(can)余應力高,而在施鍍(du)或(huo)酸(suan)洗(xi)作業(ye)時(shi)吸收了(le)(le)氫氣,則更助長了(le)(le)裂紋(wen)的(de)形(xing)成。


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