管坯的低倍組織缺陷
所謂管坯的低倍組織是指管坯試樣經過磨光酸浸后在橫截面上存在的用肉眼觀察到的組織宏觀組織。
連鑄圓管坯的低倍組織-是低倍組織缺陷會對管坯的加工、力學性能和鋼管產生很大的影響,yb/t 4149-2006 《連鑄圓管坯》標準中列出的連鑄圓管坯低倍組織缺陷主要包括:管坯皮下氣泡,疏松、縮孔、皮下裂紋、中心裂紋、中間裂紋和組織偏析等。
1.管坯皮下氣泡:存在于連鑄圓管坯的表面附近表皮以下,形態程橢圓。
鋼水脫氧不足是產生管坯皮下氣泡的主要原因。0.01~o.015%
對于要求更高的鋼種,還要求采用爐外精煉方法對鋼水進行脫氣,以降低h、o、n, 如高壓鍋爐管。
皮下氣泡會在鋼管表面產生“飛皮”,形狀類似“指甲”狀,該類缺陷小而淺,可以通過修磨將其去除。
2.管坯皮下裂紋:主要存在于連鑄圓管坯的柱狀晶體和表面細晶區的過度區域附近,離管坯表面3—10mm范圍內。共4級,≤2級合格
皮下裂紋輕微時可以“軋合”,-時會產生“鋼質外折”
3.管坯中間裂紋和中心裂紋:評級圖4級,≤2級合格
存在于連鑄圓管坯十分發達的柱狀晶體中間裂紋,與柱狀晶成而成長方向一致。
中心裂紋存在于管坯的中心,裂紋方向沿晶向伸長。
連鑄圓管坯的中間裂紋和中心裂紋是造成無縫鋼管鋼質內折的主要原因。
由于連鑄圓管坯的中心裂紋和中間裂紋是連鑄圓管坯的-缺陷,因此必須予以嚴格控制。
提高鋼水的減少鋼水中的p、s含量,減少鋼中的非金屬夾雜物,提高鋼水的純凈度,優化連鑄工藝參數采用電磁攪拌、結晶器振動等技術可造成管坯裂紋。
華北金屬主營熱軋、冷拔拔管,27simn大口徑無縫管、q235b大口徑直縫鋼管
40mn無縫鋼管的管坯加熱溫度
管坯加熱溫度太低或太高:t↓會增大鋼的變形抗力,降低鋼的塑性;t↑、t↑管坯表面會發生-的氧化、脫c、甚至產生過熱或過燒。
過熱:主要是管坯的加熱溫度過高,或者在較高的溫度下加熱時間過長而造成a晶界過分粗大所致的缺陷。
過燒:當管坯加熱溫度達到固相線溫度附近,使a晶界發生氧化甚至晶界局部熔化時,管坯便產生了過燒。
管坯首先發生過熱,進而再發生過燒,管坯發生過熱時其晶粒粗大,晶界處夾雜物富集,鋼的塑性降低,而管坯發生過燒時,其晶界發生熔化,鋼的塑性會進一步降低。
管坯過熱-是過燒,是管坯在加熱中產生的十分-的缺陷,過熱的管坯穿孔時,穿孔毛管會產生大量的內折;而過燒的管坯會使鋼管報廢,因此,應對此予以高度重視。
管坯產生過熱或過燒是-的現象,無縫鋼管,可能是因設備失靈或操作不當造成的。
管坯加熱溫度不均:分為沿管坯縱向的加熱溫度不均和沿橫截面的加熱溫度不均陰陽面。
造成管坯加熱溫度不均的主要原因是:加熱時間-是保溫時間不夠,或是加熱爐笑嘴的布置和火焰的調整不當所致。
當管坯存在加熱溫度不均時,穿孔后的毛管會產生壁厚不均;當管坯存在陰陽面時,毛管壁厚不均的程度會比較-,在穿孔后的毛管表面可以看出呈螺旋狀的“黑帶”。
在制定管坯加熱工藝參數時,為了確定各鋼種的加熱溫度,應在f—c平衡圖的指導下,遵循以下基本加熱原則:
必須-把管坯加熱到ac3以上溫度,10crmo910無縫鋼管,以便得到均勻一致的a組織
應-管坯在單一的a區內完成穿孔及軋制變形,荒管的終軋溫度在850℃左右。
管坯的加熱溫度不能太靠近固相線,一般應比固相線低100~150℃。以防止其晶界氧化,出現過熱或過燒缺陷。
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適于鋼管檢驗的自動渦流探傷方法主要有點式探頭探傷法和穿過式探頭探傷法兩種。前者采用點式探頭高速旋轉的方法來探測鋼管中的縱向缺陷,其檢測速度由探頭的數量和其旋轉的速度而定,一般來說比較慢,加之設備較復雜,因而其應用不太廣泛;而后者則采用穿過式探頭來檢測鋼管中的橫向缺陷,且對鋼管表面和近表面的常見缺陷如裂口、凹面、結疤及部分外折等有較高的檢測靈敏度,因此成為鋼管檢驗的主要方法之一;并且,高壓鍋爐用管,由于渦流探傷法對通孔-敏感,因此有關標準規定它也是代替鋼管水壓試驗的主要方法之一。
此方法通常用于檢測直徑小于100mm180mm,壁厚小于6mm的管材。此方法優點是:設備簡單,探傷速度快(一般可達 60 m/min以上),無消耗品;缺點是:穿透性差。靈敏度與材料的性質和幾何位置有關,管端盲區較大。
漏磁探傷是基于鐵磁性材料磁性變化的一種無損檢測技術。當鐵磁材料被磁化后,由于缺陷的存在會在工件表面產生漏磁場,因此,通過漏磁的檢測就可以發現材料中的缺陷。
鋼管的漏磁探傷技術主要分為磁粉探傷法和磁場測定法兩種。前者簡單,但是需要肉眼來觀察磁痕,因此難以實現自動化。后者盡管設備復雜、成本高且操作難度大,但卻是通過傳感器來拾取漏磁場信息的,因此易于實現自動化探傷,適用于大批量鋼管的自動檢驗。故一般情況下,如無-說明,鋼管的漏磁探傷通常指磁場測定法。
利用漏磁法檢測對管材外表面缺和一定壁厚的內表面缺陷靈敏度好。通常用于直徑大于為50mm,壁厚小于12.7mm的管材。其優點是:檢測速度快,無需耦合劑。靈敏度適中;缺點是:受外界磁場干擾,管材材質不均產生干擾,管端盲區大。
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