冷拔無縫鋼管常見缺陷和形成原因

   在冶煉或熱加工過程中，由于某些因素（例如非金屬夾雜物、氣體以及工藝選擇或操作不當?shù)龋┰斐傻挠绊?，致使鋼的?nèi)部或表面產(chǎn)生缺陷，從而嚴重地影響材料或產(chǎn)品的質(zhì)量，有時還將導致材料或產(chǎn)品報廢。
   冷拔無縫鋼管中疏松、氣泡、縮孔殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點、裂紋以及各種不正常的斷口缺陷等，均可以通過宏觀檢驗來發(fā)現(xiàn)。宏觀檢驗的方法分酸浸檢驗及斷口檢驗兩種方法。用酸浸法顯示的常見宏觀缺陷簡介如下：
偏析
 形成原因
澆注凝固過程中，由于選擇結(jié)晶和擴散作用引起某些元素的聚集，造成化學成分不均勻。根據(jù)分布的不同位置可分為錠型、中心和點狀偏析等。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，當偏析是易蝕物質(zhì)或氣體夾雜聚集時，呈顏色深暗、形狀不規(guī)則，略行凹陷、底部平坦并有很多密集微孔斑點。如為抗蝕元素聚集，則呈顏色淺淡、形狀不規(guī)則、比較光滑的微凸斑點。
疏松
 形成原因
鋼在凝固過程中由于低熔點物質(zhì) 凝固收縮和放出氣體產(chǎn)生空隙，而在熱加工過程中未能焊合。根據(jù)其分布情況，可分為中心和一般疏松兩類。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸面上，孔隙呈不規(guī)則的多邊形、底部尖窄的凹坑，這種凹坑通常多出現(xiàn)在偏析斑點之內(nèi)。嚴重時，有連成海綿狀的趨勢。
夾雜
 形成原因
① 外來金屬夾雜

在澆注過程中，金屬條、塊、片落入錠模中或冶煉末期加入的鐵合金未熔化。
 宏觀特征
在浸蝕片上，多呈邊緣清晰、顏色與周圍顯著不同的幾何形狀。
 形成原因
② 外來非金屬夾雜

在澆注過程中，沒有來得及浮出的熔渣或剝落到鋼液中的爐襯和澆注系統(tǒng)內(nèi)壁的耐火材料。 宏觀特征
較大的非金屬夾雜物很好辨認，而較小的夾雜腐蝕后剝落，留下細小的呈圓形的小孔。

 形成原因
③ 翻皮底注鋼錠澆注過程中的表面上半凝固的薄膜卷入鋼液中去。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，顏色與周圍不同，形狀不規(guī)則的彎曲狹長條帶，周邊常有氧化物夾雜和氣孔存在。
縮孔 形成原因
鋼錠或鑄件澆注時，心部的液體由于 冷凝時體積收縮未能得到補充，在鑄錠頭部或鑄件中形成宏觀孔穴。
 宏觀特征
在橫向酸浸試樣上縮孔位于中心部位，其周圍常是偏析、夾雜或疏松密集的地方。有時在浸蝕前就可看到洞穴或縫隙，浸蝕后孔穴部分變暗，呈不規(guī)則折皺的孔洞。
 形成原因
鋼錠澆注過程中所產(chǎn)生和放出的氣體造成的缺陷。
 宏觀特征
在橫向試樣上，呈與表面大致垂直的裂縫，附近略有氧化和脫碳現(xiàn)象。在表面以下的位置存在稱為皮下氣泡，較深的皮下氣泡稱為針孔。在鍛軋過程中，這些未氧化也未焊合的氣孔被延伸成細管狀，橫截面上呈孤立的小針孔。在橫截面上類似于排列規(guī)律的點狀偏析，但顏色較深者為內(nèi)部蜂窩氣泡。
白點
 形成原因
一般認為是氫和組織應力的作用，鋼中的偏析和夾雜也有一定的影響，屬于裂縫的一種。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸試樣上，呈細短裂縫。在縱向斷口上則是粗晶狀的銀亮白點。

裂縫冷拔無縫鋼管形成原因
軸心晶間裂縫：當枝狀組織較嚴重時，大尺寸鋼坯沿枝狀組織主、枝干間產(chǎn)生裂縫。
內(nèi)裂：由于鍛軋工藝不當而產(chǎn)生的開裂。
 宏觀特征
在橫截面上，軸心位置沿晶間開裂，呈蛛網(wǎng)狀，嚴重時呈放射狀開裂。
折疊
 形成原因
冷拔無縫鋼管或鋼錠的表面斑疤凹凸不平及 的棱角，在鍛軋中疊附在冷拔無縫鋼管上，或由于孔型設計或操作不當生成耳子，在繼續(xù)軋制時疊合而成。
 宏觀特征
冷拔無縫鋼管在橫向熱酸浸試樣上，與鋼的表面呈斜交的裂縫，附近有較嚴重的脫碳，縫內(nèi)常夾有氧化物鱗屑。

精密冷拔無縫鋼管熱處理不同工藝的目的

      精密冷拔無縫鋼管是一種通過冷拔或熱軋?zhí)幚砗蟮囊环N高精密的無縫鋼管材料。由于冷拔精密無縫鋼管內(nèi)外壁無氧化層、承受高壓無泄漏、高精度、高光潔度、冷彎不變形、擴口、壓扁無裂縫等有點，所以主要用來生產(chǎn)氣動或液壓 元件的產(chǎn)品，如汽缸或油缸，可以是無縫鋼管。
退火是將精密冷拔無縫鋼管加熱到適當溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或 者為進一步淬火作組織準備。
  正火是將精密冷拔無縫鋼管加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，常用于改善材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為終熱處理。
淬火是將精密冷拔無縫鋼管加熱保溫后，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后精密冷拔無縫鋼管變硬，但同時變脆。
為了降低精密冷拔無縫鋼管的脆性，將淬火后的精密冷拔無縫鋼管在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫，再進行冷卻，這種工藝稱為回火。
   《退火、正火、淬火、回火》是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關系密切，常常配合使用，缺一不可。
     “四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝，稱為無縫鋼管調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過飽和固溶體后，將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間，以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。
      把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結(jié)合起來進行，使精密冷拔無縫鋼管獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使精密冷拔無縫鋼管不氧化，不脫碳，保持處理后精密冷拔無縫鋼管表面光潔，提高工件的性能，還可以通入滲劑進行化學熱處理。
      表面熱處理是只加熱精密冷拔無縫鋼管表層，以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱精密冷拔無縫鋼管表層而不使過多的熱量傳入工件內(nèi)部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的精密冷拔無縫鋼管上給予較大的熱能，使精密冷拔無縫鋼管表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。
      化學熱處理是通過改變精密冷拔無縫鋼管表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。
     熱處理是機械零件和工模具加工過程中的重要工序之一。大體來說，它可以保證和提高精密冷拔無縫鋼管的各種性能 ，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態(tài)，以利于進行各種冷、熱加工