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


  液態金(jin)屬從(cong)澆注溫度凝固冷卻(que)到室溫的過程(cheng)中,體積會收(shou)縮。由于金(jin)屬的液態收(shou)縮和凝固收(shou)縮之和遠遠小于固態收(shou)縮,在(zai)鑄件(jian)最后凝固的區域會出現空(kong)洞集中。此(ci)時,如(ru)熔化金(jin)屬不足以補充填滿錠坯頭部,結果便形(xing)成空(kong)腔(qiang),通常此(ci)空(kong)腔(qiang)形(xing)狀呈倒(dao)錐或圓(yuan)柱形(xing)。假如(ru)收(shou)縮空(kong)腔(qiang)在(zai)鋼(gang)坯出廠前未能全(quan)部切除(chu),則其(qi)將在(zai)成品(pin)鋼(gang)管中被(bei)延伸成空(kong)隙,此(ci)空(kong)隙稱(cheng)為縮孔。


2. 鑄造熱裂紋(wen)


  鑄件在凝(ning)固后期,固相已基(ji)本形成骨(gu)架(jia),并(bing)開(kai)始線(xian)收縮(suo)。如(ru)果在此過程中受(shou)到幾何(he)制(zhi)約,使線(xian)收縮(suo)受(shou)阻,鑄件內將產生熱裂(lie)紋(wen),并(bing)通常(chang)出現在鑄件最后凝(ning)固的(de)地方。根(gen)據熱裂(lie)紋(wen)形成的(de)位(wei)置(zhi),熱裂(lie)紋(wen)可分為外熱裂(lie)紋(wen)和內熱裂(lie)紋(wen)。


  外熱(re)裂(lie)紋(wen)(wen)特(te)征:裂(lie)口從(cong)鑄件表(biao)面開始,逐漸延(yan)伸到內(nei)部,呈表(biao)面寬(kuan)內(nei)部窄(zhai),裂(lie)紋(wen)(wen)被氧化而變色(se)。鑄件表(biao)面有單條或多條裂(lie)紋(wen)(wen),裂(lie)紋(wen)(wen)長度短、不(bu)規則(ze)、有分(fen)叉(cha)。


  內(nei)熱(re)裂(lie)紋特征:內(nei)熱(re)裂(lie)紋主要產生于厚實鑄件最(zui)后凝(ning)固的中(zhong)心部(bu)位(wei),或由于補縮不良(liang),產生于縮孔尾部(bu)延伸入鑄件中(zhong)。內(nei)熱(re)裂(lie)紋走向(xiang)無(wu)規律性,鋼坯內(nei)熱(re)裂(lie)紋的周圍可能硫磷偏析嚴重。


3. 氣孔(kong)


  氣孔,也稱氣眼,是鋼坯(pi)生(sheng)產中的(de)主要(yao)缺陷之(zhi)一,產生(sheng)于(yu)鑄件(jian)內(nei)部、表面或近表面,呈大小不等的(de)圓形、長(chang)形及不規(gui)則形,有單個的(de),也有聚集成片的(de),孔壁(bi)光滑,顏色為(wei)白色。根(gen)據形狀(zhuang)及形成原因一般分(fen)為(wei)氣孔、氣泡、針孔、氣疏松和氣縮(suo)孔。


4. 夾雜物


  在(zai)煉(lian)(lian)鋼過(guo)程中,少量爐(lu)渣(zha)、耐(nai)火材料(liao)及冶煉(lian)(lian)反(fan)應產(chan)物(wu)(wu)可能進入(ru)鋼液,形(xing)成(cheng)非(fei)金(jin)屬(shu)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)。不(bu)同(tong)形(xing)態的(de)(de)夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)混雜(za)在(zai)金(jin)屬(shu)內部,破壞了金(jin)屬(shu)的(de)(de)連續(xu)性(xing)和(he)(he)(he)完整性(xing)。夾(jia)(jia)(jia)雜(za)物(wu)(wu)會降(jiang)低鋼管的(de)(de)力學(xue)性(xing)能、特別是塑性(xing)、韌(ren)性(xing)和(he)(he)(he)疲(pi)勞極限。其(qi)他促(cu)使(shi)(shi)產(chan)生(sheng)非(fei)金(jin)屬(shu)夾(jia)(jia)(jia)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)(he)(he)不(bu)適(shi)當的(de)(de)澆注(zhu)體系(xi)會使(shi)(shi)金(jin)屬(shu)液在(zai)錠(ding)模中產(chan)生(sheng)湍流(liu)。


  非金屬(shu)夾雜(za)物的(de)(de)形狀以及它與(yu)周圍(wei)材料不連續(xu)和(he)(he)不相容(rong)的(de)(de)特點,使它所(suo)處部(bu)位的(de)(de)應力升高。這些夾雜(za)物的(de)(de)存在,使鋼(gang)管承受高沖擊、靜(jing)態或疲(pi)勞應力的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)降低。夾雜(za)物對上述性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)影響,取決于自(zi)身的(de)(de)尺(chi)寸、形狀、抗(kang)變形性(xing)(xing),與(yu)施加有關(guan)應力的(de)(de)方向和(he)(he)材料的(de)(de)抗(kang)拉強度(du)有關(guan)。許多夾雜(za)物也可使其所(suo)在金相組織,比之基體材料和(he)(he)其他(ta)部(bu)段更加復雜(za)。每種(zhong)金屬(shu)都具(ju)有自(zi)己特有的(de)(de)夾雜(za)物。


  典型情況下(xia),不銹(xiu)鋼管中的夾雜物(wu)因塑性變形而變成拉(la)長的形狀(zhuang)(zhuang),即(ji)在縱剖面上呈帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)或條狀(zhuang)(zhuang),而在橫截面上則呈較圓的或扁平(ping)的形狀(zhuang)(zhuang)。





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