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无缝钢管的表面缺陷形成过程

作者:聊城市天祥钢管有限公司 浏览次:9 时间:2019/8/10 11:40:43

信息摘要:

  无缝钢管表面缺陷的形成有两种可能性:一种是材料本身在变形过程中塑性不够,导致裂纹与外折形成;另一种是材料表面氧化引起表面缺陷,表面缺陷在变形过程中放大成为裂纹与外折。

  一、为了研究材料高温塑性,进行了一系列热模拟拉伸实验。

  二、在1 100℃经不同时间氧化样品的形貌

  可见,虽然为氧化样品表面光滑,见图4(a),但是1h后氧化层与金属界面之间就出现了细小的晶界氧化,见图4(b)。随着氧化时间延长,晶界氧化深度进一步加深,见图4(c).(d)。此时晶界氧化速度大于氧化层相金属内推进速度。当晶界氧化深度达到一定程度以后,随着氧化时间延长,氧化层厚度进一步增加,但是晶界氧化深度不再进一步加大,见图4(e)。可见此时晶界氧化及氧化层相金属内部推进的速度达到了平衡。

  这一结果显示,在高温保温条件下,9Ni无缝不锈钢管外表面由晶界氧化导致的脆性表面及微裂纹一直存在。这样的表面在无缝不锈钢管加工的变形过程中势必会引起表面缺陷。

  无缝钢管表面缺陷的形成有两种可能性:一种是材料本身在变形过程中塑性不够,导致裂纹与外折形成;另一种是材料表面氧化引起表面缺陷,表面缺陷在变形过程中放大成为裂纹与外折。

  一、为了研究材料高温塑性,进行了一系列热模拟拉伸实验。

  可以发现900-1 200℃为9Ni钢的高塑性区,其拉伸变形量可达90%以上。对比轧管各个阶段的变形量与变形温度,不难发现穿孔与斜轧两个步骤都在高塑性区,且变形量远小于材料的变形能力。定径步骤******阶段温度虽然低于900℃,但是前面的分析已经表明,管体外表而的缺陷形成在定径之前。因此可以认为,本次轧制中出现的小外折与裂纹不是由于材料本身塑性不佳引起的。

  二、在1 100℃经不同时间氧化样品的形貌

  可见,虽然为氧化样品表面光滑,见图4(a),但是1h后氧化层与金属界面之间就出现了细小的晶界氧化,见图4(b)。随着氧化时间延长,晶界氧化深度进一步加深,见图4(c).(d)。此时晶界氧化速度大于氧化层相金属内推进速度。当晶界氧化深度达到一定程度以后,随着氧化时间延长,氧化层厚度进一步增加,但是晶界氧化深度不再进一步加大,见图4(e)。可见此时晶界氧化及氧化层相金属内部推进的速度达到了平衡。

  这一结果显示,在高温保温条件下,9Ni无缝不锈钢管外表面由晶界氧化导致的脆性表面及微裂纹一直存在。这样的表面在无缝不锈钢管加工的变形过程中势必会引起表面缺陷。


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