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(xiu)鋼管中常見固有缺陷的位置及成因。


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1. 縮孔


  液(ye)態(tai)(tai)金(jin)屬(shu)從澆注(zhu)溫度(du)凝(ning)(ning)固(gu)冷卻到(dao)室溫的(de)過程中,體積會(hui)收(shou)縮(suo)(suo)。由于金(jin)屬(shu)的(de)液(ye)態(tai)(tai)收(shou)縮(suo)(suo)和(he)凝(ning)(ning)固(gu)收(shou)縮(suo)(suo)之和(he)遠(yuan)遠(yuan)小于固(gu)態(tai)(tai)收(shou)縮(suo)(suo),在鑄件(jian)最后凝(ning)(ning)固(gu)的(de)區域會(hui)出(chu)現空洞集(ji)中。此(ci)(ci)時,如(ru)熔化金(jin)屬(shu)不足以補(bu)充填滿錠坯(pi)頭部,結果便形成(cheng)空腔,通常此(ci)(ci)空腔形狀呈倒錐或圓柱形。假(jia)如(ru)收(shou)縮(suo)(suo)空腔在鋼(gang)坯(pi)出(chu)廠前未能(neng)全(quan)部切除,則(ze)其將在成(cheng)品(pin)鋼(gang)管中被延伸成(cheng)空隙,此(ci)(ci)空隙稱為縮(suo)(suo)孔。


2. 鑄造熱裂(lie)紋


  鑄件在(zai)凝固(gu)后期,固(gu)相已基本形(xing)成(cheng)骨架,并(bing)開始線收(shou)縮(suo)。如(ru)果(guo)在(zai)此過程中受到幾何(he)制約,使線收(shou)縮(suo)受阻,鑄件內將產生熱裂(lie)紋,并(bing)通(tong)常(chang)出現在(zai)鑄件最后凝固(gu)的地(di)方。根據熱裂(lie)紋形(xing)成(cheng)的位置(zhi),熱裂(lie)紋可分(fen)為(wei)外(wai)熱裂(lie)紋和內熱裂(lie)紋。


  外熱裂(lie)紋特征:裂(lie)口從(cong)鑄件(jian)表面(mian)(mian)開(kai)始(shi),逐漸延伸到(dao)內部(bu),呈表面(mian)(mian)寬內部(bu)窄,裂(lie)紋被氧化而變色。鑄件(jian)表面(mian)(mian)有單條或(huo)多條裂(lie)紋,裂(lie)紋長度短、不規則、有分叉。


  內熱裂紋(wen)特征:內熱裂紋(wen)主(zhu)要產生于(yu)厚實鑄(zhu)(zhu)件最后凝固的中心部位(wei),或由于(yu)補縮不良,產生于(yu)縮孔尾部延伸入鑄(zhu)(zhu)件中。內熱裂紋(wen)走向(xiang)無規律性,鋼坯(pi)內熱裂紋(wen)的周圍可能硫磷偏析嚴(yan)重(zhong)。


3. 氣孔


  氣(qi)(qi)(qi)孔(kong),也稱氣(qi)(qi)(qi)眼,是鋼(gang)坯(pi)生(sheng)產中的(de)(de)主要缺陷之一,產生(sheng)于鑄件內部、表面或近(jin)表面,呈大(da)小不等(deng)的(de)(de)圓形(xing)、長形(xing)及不規則形(xing),有單個的(de)(de),也有聚(ju)集(ji)成(cheng)片(pian)的(de)(de),孔(kong)壁(bi)光滑,顏(yan)色(se)為(wei)白色(se)。根據形(xing)狀及形(xing)成(cheng)原因(yin)一般分為(wei)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)、氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)、針孔(kong)、氣(qi)(qi)(qi)疏(shu)松和氣(qi)(qi)(qi)縮孔(kong)。


4. 夾雜物


  在(zai)(zai)煉鋼過程中,少量爐渣、耐火材料及冶煉反(fan)應產物(wu)可能(neng)進入(ru)鋼液,形(xing)成(cheng)非(fei)金(jin)(jin)屬夾雜(za)物(wu)。不(bu)同形(xing)態的(de)(de)(de)(de)夾雜(za)物(wu)混雜(za)在(zai)(zai)金(jin)(jin)屬內(nei)部,破壞了金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)連(lian)續性和(he)完(wan)整性。夾雜(za)物(wu)會(hui)(hui)降(jiang)低鋼管的(de)(de)(de)(de)力學性能(neng)、特別是塑性、韌性和(he)疲勞極限。其他(ta)促使產生非(fei)金(jin)(jin)屬夾雜(za)物(wu)的(de)(de)(de)(de)原因(yin)是:不(bu)良的(de)(de)(de)(de)澆注方(fang)法和(he)不(bu)適當的(de)(de)(de)(de)澆注體系會(hui)(hui)使金(jin)(jin)屬液在(zai)(zai)錠模中產生湍流。


  非金屬夾雜(za)物(wu)的(de)(de)(de)形狀以及它與(yu)周圍材料不(bu)連續和(he)不(bu)相(xiang)容的(de)(de)(de)特點,使(shi)(shi)它所處部位的(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)升高。這些夾雜(za)物(wu)的(de)(de)(de)存在,使(shi)(shi)鋼(gang)管(guan)承(cheng)受高沖(chong)擊(ji)、靜態或疲勞應(ying)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)性能(neng)降低。夾雜(za)物(wu)對上述性能(neng)的(de)(de)(de)影響,取決于自身的(de)(de)(de)尺寸、形狀、抗變形性,與(yu)施加有(you)(you)關應(ying)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方向和(he)材料的(de)(de)(de)抗拉強(qiang)度(du)有(you)(you)關。許多(duo)夾雜(za)物(wu)也可使(shi)(shi)其所在金相(xiang)組織,比之基體材料和(he)其他部段更加復雜(za)。每種金屬都具(ju)有(you)(you)自己特有(you)(you)的(de)(de)(de)夾雜(za)物(wu)。


  典型(xing)情況下,不銹鋼管中的(de)夾雜物因塑(su)性變形而變成拉長的(de)形狀,即在縱剖面(mian)上(shang)呈帶狀或條狀,而在橫(heng)截(jie)面(mian)上(shang)則呈較圓(yuan)的(de)或扁(bian)平(ping)的(de)形狀。





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