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    淺談厚壁鋼管原材料裂紋,厚壁鋼管熱處理裂紋,厚壁鋼管鍛造裂紋的區分方法及防護

    返回列表 來源:厚壁鋼管 發布日期: 2022.03.14

      裂縫類型多種多樣:厚壁鋼管原材料裂紋。厚壁鋼管熱處理裂紋。厚壁鋼管鍛造裂紋等,令人頭暈目眩。對其進行鑒別就是一門非常重要的課程,這樣就可以方便準確地找出裂紋發生在哪些工序,有助于分析裂紋的原因。

      第一,應先確定“厚壁鋼管原料裂紋”和“厚壁鋼管鍛件裂紋”的概念,并將其理解為“厚壁鋼管鍛造裂紋”,不過,導致厚壁鋼管鍛造裂紋的主要因素可以再分為:

      1.原料缺陷引起厚壁鋼管鍛造開裂;

      2.厚壁鋼管鍛造工藝不當造成鍛件開裂。

      首先,從宏觀上區分裂紋的宏觀形態。水平一般不涉及基體材料。垂直裂紋應結合裂紋形態和鍛造工藝進行綜合分析。

      裂縫兩側有脫碳,必須在鍛造過程中產生。至于原材料或鍛造工藝,需要結合金相和工藝進行分析。

      對于同一批模型工件,厚壁鋼管鍛造裂紋基本在一處,顯微探傷淺部,兩面均有脫碳。但是材料的裂紋不一定在同一個地方重復,鏡面深度不同。要多看看分析,也是有規律的。

      物料裂縫大部分與材料垂直方向一致。鍛打裂紋有過熱過燒和裂紋附近的氧化脫碳現象。另外一種是打冷鐵也會引起發裂,這種現象有晶格破裂。金相分析可區分。

      鍛件用途:

      1.構成要求;

      2.改善材料內部組織,細化晶粒,使元素成分與組織均勻;3.使材料更加致密(鍛合材料內部原有不暴露空氣的縮孔或松散等),流線分布更為合理;4.通過合理的鍛后熱處理方式,為下道工序提供服務。

      所以鍛鍛原材料中存在的某些缺陷是其主要原因。較大的鑄鍛件通常直接從鍛造開始,鋼錠內部必須有大量的冶鑄缺陷,這些缺陷可以通過合理的鍛造進行鍛造。因此,鍛造工藝的合理性是決定鍛件是否開裂的主要原因。

      自然,與穩定的鍛造工藝相比,如鍛造前對原材料缺陷等級提出明確的控制要求,由于原材料缺陷等級超過要求,壁鋼管鍛造裂紋,因為原材料缺陷等級超過要求,鍛件在原鍛造工藝下出現裂紋。

      裂紋問題具體問題具體分析,結合工藝分析,包括是否有保護氣氛,應考慮加熱過程,鍛造封件。氧化外殼一般為灰白色,制樣過程中造成的污垢松散,顏色較暗。如果你高倍看,你就知道直接玩能譜是分不清的。

      厚壁管鍛造開裂。

      厚壁管鍛造裂紋一般在高溫下形成。鍛造變形時,由于裂紋擴大,與空氣接觸。因此,在100X和500X的顯微鏡下,可以看到裂紋中充滿了氧化皮,兩側都是脫碳劑,組織成鐵素體。其形態學特點是裂紋較厚,一般通過多種形式存在,沒有細尖端,比較純凈,沒有詳細的方向性。裂隙周圍沒有完全脫碳,而是半脫碳。

      以厚壁鋼管鍛件為例,

      邊沿氧化程度高

      厚壁管的熱處理裂紋。

      硬化過程中產生的裂紋與鍛壓加熱時產生的裂紋,在性質和形貌上存在顯著差異。對于結構鋼來說,熱處理溫度通常遠低于鍛壓溫度,即使是高速鋼,高合金鋼的加熱保溫時間也遠小于鍛壓溫度。因熱處理加熱溫度偏高、保溫時間太長或加熱速度太快,都會導致加熱時出現早期裂紋。裂隙邊緣分布著粗大的裂紋,裂隙兩側略有脫碳組織;一部分受熱速度過快,也可能發生早期裂口,兩側沒有明顯的脫碳,但裂紋內部及其尾端有氧化層。儀器由于高溫時,有時溫度過高,導致零件的組織極粗,其裂紋沿粗晶邊緣分布。

      淬火裂紋的典型例子:

      下為鋸齒狀,起裂端裂紋寬,斷口細小至無裂紋,裂紋處無異常冶金夾雜,無脫碳現象,裂紋呈鋸齒狀擴展,具有典型淬火裂紋特征。

      厚壁鋼管鍛件裂紋和厚壁鋼管的熱處理裂紋。

      1.厚壁鋼管鍛造裂紋產生原因:鋼件在鍛造時會出現發紋、砂眼、裂紋、夾雜物、皮下泡、縮孔、白點、夾層等,都可能是鍛打開裂的原因。此外,由于鍛打工藝不佳或不適當的操作,例如過熱,過燒或終鍛溫度過低,鍛后冷卻太快等,都會導致鍛件開裂。

      2.厚壁鋼管熱處理裂紋的成因:淬火裂紋為宏觀裂紋,以宏觀應力為主。鋼制件在實際生產過程中,因結構設計不合理,經常發生。鋼材選擇不當。淬火溫度控制不良。淬火冷速度不當等因素,一方面,淬火內應力增加,導致淬火微裂紋膨脹,形成宏觀淬火裂紋;另一方面,由于微裂紋敏感性增加,提高了脆性和脆斷裂抗SK值,從而提高了淬火裂紋的可能性。

      硬化的影響因素。

      有許多因素會影響淬火,在此僅對在生產中經常遇到的幾種情況進行介紹。

      1.淬火原料已存在缺陷所致淬火:如果原材料表面和內部存在裂紋、夾雜等缺陷,在淬火前沒有發現,就可能形成淬火裂紋;2.夾雜引起的開裂:如果部件內夾雜物嚴重,或者本身因夾雜嚴重已隱藏了裂紋,淬火時就會出現裂紋;3.由于原始組織不佳而發生硬化;

      4.淬火溫度不適當而引起淬火:淬火溫度不適當而引起零件淬火,通常有兩種情況:(1)儀表指示溫度低于爐子實際溫度,使淬火溫度偏高,造成淬火過熱,導致工件開裂。在超高溫淬火開裂的金相組織中,晶粒粗大,呈粗大。

     ?。?)鋼件的實際碳含量高于鋼品牌。如果采用正常淬火工藝淬火,相當于提高鋼的淬火溫度,容易導致零件過熱和晶粒生長,增加淬火過程中的應力,導致淬火。

      5.淬火冷卻不當而導致淬火:由于冷卻不適當,也會導致零件發生淬火事故。

      6.機械加工缺陷所引起的淬硬:由于加工不良,零件表面留下粗細的刀痕,盡管零件很簡單,或者沒有應力集中,淬火時也會引起裂紋,或者在服役期間出現早期損傷。

      7.零件形態對淬火裂紋的影響:零件幾何形狀不合理,或者過厚區域厚、薄差大,淬火時易產生應力集中裂紋。

      8.不及時回火造成的開裂:淬火后沒有及時進行回火,就會由于淬火殘余應力過大而產生裂紋。

      裂縫的判別方法

      如何區分淬火裂紋、回火裂紋、厚壁鋼管鍛造裂紋或磨削裂紋非常重要,便于準確找出裂紋的過程,有利于分析裂紋的原因。

      首先,注意淬火裂紋與磨削裂紋形態的差異。淬火裂紋或磨削裂紋應區分淬火裂紋或磨削裂紋。當裂紋不附著在污垢上時,更容易觀察到裂紋的形狀,特別是裂紋的發展方向。研磨裂紋垂直于研磨方向,呈平行線形或龜甲裂紋。研磨深度根淺,淬火裂紋一般較深較大,與研磨方向無關,多為直刀切割裂紋。

      其次,注意裂紋出現的位置。尖角和凸角??拙???逃√?。鋼印。打印時和機械加工引起的表面缺陷等部位,在這些部位出現裂紋多為淬火裂紋。

      再次,通過觀察零件的裂口來區別是否有淬火裂紋或者在淬火前的鋼管鍛造裂紋或其它條件下的裂紋。如裂紋斷面呈白色或淡白色或淡紅色(淬水后引起水銹),均可判定為淬火裂紋,如裂紋部分為深棕色,即使有氧氣皮出現,也不屬于淬火裂紋,是在淬火之前已經存在的裂紋,是零件在鍛造或壓延過程中產生的裂紋。淬火將使這些裂紋全部擴大。由于淬火裂紋基本上在MS點以下形成,所以其截面不會被氧化。

      其四,在微觀組織中,淬火裂紋沿晶界斷裂,而非沿晶界斷裂而由內部沿晶界斷裂,則屬疲勞裂紋。

      5.如果裂紋附近有脫碳層,則不是淬火裂紋,而是淬火前已經存在的裂紋,因為淬火裂紋是淬火冷卻后產生的,永遠不會脫碳。


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