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(dāng)?shù)龋┰斐傻挠绊懀率逛摰膬?nèi)部或表面產(chǎn)生缺陷，從而嚴(yán)重地影響材料或產(chǎn)品的質(zhì)量，有時(shí)還將導(dǎo)致材料或產(chǎn)品報(bào)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(diǎn)、裂紋以及各種不正常的斷口缺陷等，均可以通過宏觀檢驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)。宏觀檢驗(yàn)的方法分酸浸檢驗(yàn)及斷口檢驗(yàn)兩種方法。用酸浸法顯示的常見宏觀缺陷簡(jiǎn)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(kuò)散作用引起某些元素的聚集，造成化學(xué)成分不均勻。根據(jù)分布的不同位置可分為錠型、中心和點(diǎn)狀偏析等。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，當(dāng)偏析是易蝕物質(zhì)或氣體夾雜聚集時(shí)，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(diǎn)。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(diǎn)。
疏松
 形成原因
鋼在凝固過程中由于低熔點(diǎn)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(diǎn)之內(nèi)。嚴(yán)重時(shí)，有連成海綿狀的趨勢(shì)。
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(rèn)，而較小的夾雜腐蝕后剝落，留下細(xì)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(zhǎng)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(shí)，心部的液體由于 冷凝時(shí)體積收縮未能得到補(bǔ)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(shí)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(xì)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(diǎn)狀偏析，但顏色較深者為內(nèi)部蜂窩氣泡。
白點(diǎn)
 形成原因
一般認(rèn)為是氫和組織應(yīng)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(xì)短裂縫。在縱向斷口上則是粗晶狀的銀亮白點(diǎn)。

裂縫冷拔無縫鋼管形成原因
軸心晶間裂縫：當(dāng)枝狀組織較嚴(yán)重時(shí)，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(dāng)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(yán)重時(shí)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(shè)計(jì)或操作不當(dāng)生成耳子，在繼續(xù)軋制時(shí)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(yán)重的脫碳，縫內(nèi)常夾有氧化物鱗屑。

造成冷拔無縫鋼管內(nèi)外管壁有劃痕的原因

1、冷拔無縫鋼管的內(nèi)壁表面缺陷
高精度冷拔無縫鋼管內(nèi)表面粗糙度Ra≤0.8μm,內(nèi)徑尺寸精度可以達(dá)到H9～H10，只有如此才能保證珩磨后達(dá)到H7～H8的內(nèi)孔尺寸和Ra≤0.2μm的內(nèi)表面粗糙度要求。影響珩磨管表面粗糙度的主要因素除珩磨機(jī)設(shè)備精度外，冷拔無縫鋼管內(nèi)表面質(zhì)量是另一關(guān)鍵點(diǎn)，冷拔無縫鋼管內(nèi)表面缺陷經(jīng)山東無縫鋼管廠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分類，主要有3種。
1.1.麻點(diǎn)
冷拔無縫鋼管經(jīng)粗珩后，可以發(fā)現(xiàn)其表面由許多凹點(diǎn)狀缺陷，此種缺陷如果沒有磨去會(huì)嚴(yán)重影響缸筒內(nèi)孔光潔度，對(duì)于缸筒來說便屬于廢品。
1.2.劃傷
劃傷缺陷是冷拔時(shí)產(chǎn)生的，一般為一條沿鋼管軸線方向上的劃痕，必須有超過此劃痕深度的珩磨余量，才可能磨去此種缺陷，加工出合格的缸筒。
1.3.不圓
冷拔無縫鋼管在生產(chǎn)時(shí)，固定在芯桿上的內(nèi)模是可以上下浮動(dòng)的，所以，冷拔無縫鋼管內(nèi)徑不象機(jī)加工管一樣平直。另外，有些熱軋無縫鋼管、同管壁厚差較大，冷拔變形時(shí)由于管內(nèi)存在變形不均勻現(xiàn)象，容易產(chǎn)生冷拔無縫鋼管的不圓點(diǎn)。此管經(jīng)珩磨后便會(huì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔有一個(gè)片狀表面與其它地方反光度不同，如果磨削量較小，此處連冷拔時(shí)的磷化層也未磨去。嚴(yán)重影響缸筒表面質(zhì)量。
    根據(jù)山東無縫鋼管廠多年來對(duì)珩磨管表面缺陷的跟蹤分析，由于冷拔原因產(chǎn)生的各種缺陷所占比例分析為：麻點(diǎn) 87% 劃傷10% 不圓3%