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(bu)銹(xiu)鋼管中常見固有缺陷的位置及成因。


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1. 縮(suo)孔


  液態金屬(shu)從澆注溫(wen)(wen)度凝(ning)固(gu)冷卻(que)到室溫(wen)(wen)的過程中,體(ti)積會(hui)收(shou)縮(suo)(suo)。由于金屬(shu)的液態收(shou)縮(suo)(suo)和凝(ning)固(gu)收(shou)縮(suo)(suo)之和遠(yuan)遠(yuan)小于固(gu)態收(shou)縮(suo)(suo),在(zai)(zai)鑄件最后凝(ning)固(gu)的區域會(hui)出現(xian)空(kong)(kong)(kong)洞(dong)集中。此(ci)時,如(ru)熔化金屬(shu)不足以補充填滿錠坯頭部(bu),結果便形(xing)成空(kong)(kong)(kong)腔,通常此(ci)空(kong)(kong)(kong)腔形(xing)狀呈倒錐(zhui)或圓柱(zhu)形(xing)。假如(ru)收(shou)縮(suo)(suo)空(kong)(kong)(kong)腔在(zai)(zai)鋼坯出廠前(qian)未(wei)能全(quan)部(bu)切(qie)除,則(ze)其將在(zai)(zai)成品(pin)鋼管中被延伸成空(kong)(kong)(kong)隙,此(ci)空(kong)(kong)(kong)隙稱為縮(suo)(suo)孔(kong)。


2. 鑄(zhu)造(zao)熱裂紋


  鑄(zhu)件在(zai)凝固(gu)后期,固(gu)相已基本形成骨架,并(bing)開始線收縮。如果在(zai)此過程中(zhong)受到幾何制(zhi)約(yue),使線收縮受阻(zu),鑄(zhu)件內將(jiang)產生(sheng)熱(re)裂紋(wen),并(bing)通常出現在(zai)鑄(zhu)件最后凝固(gu)的地方。根(gen)據(ju)熱(re)裂紋(wen)形成的位置,熱(re)裂紋(wen)可分為外熱(re)裂紋(wen)和內熱(re)裂紋(wen)。


  外熱裂紋(wen)特征:裂口從鑄件(jian)表面(mian)開(kai)始(shi),逐漸延伸到內部,呈(cheng)表面(mian)寬內部窄,裂紋(wen)被氧化而變色。鑄件(jian)表面(mian)有單條(tiao)或(huo)多條(tiao)裂紋(wen),裂紋(wen)長度短、不規則、有分(fen)叉。


  內熱裂(lie)紋(wen)特(te)征:內熱裂(lie)紋(wen)主要(yao)產生(sheng)于厚實鑄(zhu)件最后凝(ning)固的(de)中(zhong)心部(bu)位,或由于補縮(suo)不良,產生(sheng)于縮(suo)孔(kong)尾部(bu)延伸(shen)入鑄(zhu)件中(zhong)。內熱裂(lie)紋(wen)走(zou)向無規(gui)律(lv)性,鋼坯內熱裂(lie)紋(wen)的(de)周圍可能(neng)硫磷偏析嚴(yan)重。


3. 氣孔


  氣(qi)孔(kong),也(ye)稱氣(qi)眼,是鋼(gang)坯(pi)生產中(zhong)的(de)主要(yao)缺陷之一,產生于鑄件內(nei)部(bu)、表面或近表面,呈大小不等的(de)圓形(xing)、長形(xing)及(ji)不規則形(xing),有單個的(de),也(ye)有聚(ju)集成(cheng)片的(de),孔(kong)壁光滑,顏色為白色。根據(ju)形(xing)狀及(ji)形(xing)成(cheng)原因一般分為氣(qi)孔(kong)、氣(qi)泡(pao)、針孔(kong)、氣(qi)疏松和氣(qi)縮孔(kong)。


4. 夾雜物


  在煉(lian)鋼(gang)(gang)過(guo)程中,少量爐渣、耐火(huo)材料及冶(ye)煉(lian)反應產(chan)物(wu)(wu)可能進入鋼(gang)(gang)液(ye),形成非(fei)(fei)金(jin)屬(shu)夾雜(za)物(wu)(wu)。不(bu)同形態(tai)的(de)(de)夾雜(za)物(wu)(wu)混雜(za)在金(jin)屬(shu)內部,破壞了金(jin)屬(shu)的(de)(de)連續性(xing)(xing)(xing)和(he)完(wan)整性(xing)(xing)(xing)。夾雜(za)物(wu)(wu)會降低(di)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能、特別(bie)是塑性(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)和(he)疲勞極(ji)限(xian)。其他促使(shi)產(chan)生(sheng)非(fei)(fei)金(jin)屬(shu)夾雜(za)物(wu)(wu)的(de)(de)原(yuan)因是:不(bu)良的(de)(de)澆注(zhu)方法和(he)不(bu)適當的(de)(de)澆注(zhu)體系會使(shi)金(jin)屬(shu)液(ye)在錠模(mo)中產(chan)生(sheng)湍(tuan)流。


  非金(jin)屬(shu)夾(jia)雜物(wu)的(de)(de)形(xing)狀以及它與周圍材料(liao)不連續和不相容的(de)(de)特點,使它所處部(bu)位的(de)(de)應力升高。這些夾(jia)雜物(wu)的(de)(de)存在,使鋼(gang)管承受高沖擊、靜態或疲(pi)勞應力的(de)(de)性能降(jiang)低(di)。夾(jia)雜物(wu)對上述性能的(de)(de)影響(xiang),取決于自(zi)身的(de)(de)尺(chi)寸、形(xing)狀、抗(kang)變形(xing)性,與施加有關(guan)應力的(de)(de)方向和材料(liao)的(de)(de)抗(kang)拉強度有關(guan)。許多夾(jia)雜物(wu)也可使其(qi)所在金(jin)相組織(zhi),比(bi)之基體材料(liao)和其(qi)他部(bu)段更加復雜。每種金(jin)屬(shu)都具(ju)有自(zi)己特有的(de)(de)夾(jia)雜物(wu)。


  典型情況下,不銹(xiu)鋼管中的(de)(de)夾(jia)雜物(wu)因塑性(xing)變形(xing)而(er)(er)變成(cheng)拉(la)長的(de)(de)形(xing)狀,即在縱剖面(mian)上呈(cheng)帶(dai)狀或條狀,而(er)(er)在橫截面(mian)上則(ze)呈(cheng)較圓(yuan)的(de)(de)或扁平的(de)(de)形(xing)狀。





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