根據不銹鋼管(guan)生產流程,工廠在加工過程的缺陷有預制工序缺陷和后續工序缺陷
預制工序的缺陷定義為:鋼坯中固有的缺陷經加熱或冷卻仍存在者;不銹鋼管在軋制過程中新產生的特有缺陷。
表(biao)1-2介(jie)紹了預制工序中(zhong)形(xing)成的缺陷(xian)的位置(zhi)及成因。

1. 裂(lie)紋
不(bu)銹鋼坯加工(gong)時,如氣孔、裂(lie)紋(wen)之類固有(you)的表(biao)面缺陷(xian),經軋制和拉拔后呈(cheng)縱向(xiang)分布,此時,軋制作(zuo)業的材料表(biao)面便(bian)產生凹陷(xian)。由(you)于這一(yi)缺陷(xian)的圓滑過(guo)渡(du)不(bu)佳或尺寸過(guo)大(da),因此可(ke)能以此為源(yuan)頭(tou),在成品(pin)和半(ban)成品(pin)不(bu)銹鋼管上產生裂(lie)紋(wen)。
2. 分層
分層是典型(xing)的(de)(de)、平行于鋼(gang)管表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)分離,它是氣孔、裂(lie)開的(de)(de)縮孔、非(fei)金屬夾雜物(wu)或裂(lie)紋等內部不連續(xu)在軋制(zhi)過(guo)程中被延伸和壓扁(bian)而成。分層可(ke)以在表(biao)(biao)面(mian)(mian)或近(jin)表(biao)(biao)面(mian)(mian),一般是扁(bian)平的(de)(de),而且(qie)非(fei)常(chang)薄。
3. 發紋
發(fa)紋主要出現在鋼(gang)管近表面,是由于軋制時將(jiang)非(fei)金(jin)屬夾雜(za)物(wu)壓扁和(he)拉長(chang)而形成的(de)。典型的(de)發(fa)紋呈斷續的(de)直線狀,與鋼(gang)管的(de)軸線方向平行。
4. 杯形裂紋
杯(bei)形裂紋大都發(fa)生在擠壓或冷(leng)拔作業期間,是由于金屬內部不(bu)能像表面一樣快速形變,以(yi)致產(chan)生內應(ying)力,從而(er)導致形成(cheng)橫向杯(bei)形裂紋。
5. 冷卻裂紋
毛管軋制完(wan)成(cheng)之后,若冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻不均勻,便因內應(ying)力而造(zao)成(cheng)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻裂(lie)紋。典型的冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻裂(lie)紋呈縱向,往(wang)往(wang)很深且很長,雖然很易與(yu)裂(lie)紋混同,但冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻裂(lie)紋表面不顯示(shi)氧化現象。
6. 折(zhe)疊(die)
不銹鋼管軋(ya)制(zhi)折(zhe)疊(die)是(shi)金屬被(bei)(bei)重疊(die),即(ji)金屬間被(bei)(bei)緊(jin)緊(jin)擠壓(ya)在一(yi)起但(dan)仍未熔合的(de)區域。毛管通(tong)過軋(ya)機時(shi),擠出過多的(de)材料(liao),如果緊(jin)接(jie)著進行(xing)(xing)滾(gun)壓(ya),則凸瘤或(huo)翅形(xing)部位將被(bei)(bei)擠壓(ya)到坯料(liao)表面(mian)上(shang),由于表面(mian)嚴(yan)重氧化,故(gu)不能與(yu)軋(ya)制(zhi)表面(mian)彌(mi)合,從而形(xing)成折(zhe)疊(die)。軋(ya)制(zhi)折(zhe)疊(die)往往呈線性狀或(huo)稍有曲折(zhe),縱向,平行(xing)(xing)于制(zhi)件(jian)表面(mian)或(huo)與(yu)表面(mian)有小的(de)夾角。
在熱處理、機械(xie)加工、鍍層(ceng)和精加工作業中(zhong)的(de)不(bu)連續(xu),都屬于后續(xu)工序(xu)的(de)不(bu)連續(xu)。這類不(bu)連續(xu)的(de)代價極為昂貴(gui),使前(qian)道工序(xu)完全作廢。
后續工(gong)序中形成(cheng)的缺陷位(wei)置及成(cheng)因見表1-3。

1. 熱處理裂紋和淬火裂紋
為了(le)使不銹鋼(gang)管獲(huo)得規定(ding)的(de)(de)硬度和金相組織,需要對鋼(gang)管進(jin)行(xing)熱處(chu)理(li)。在(zai)實施這種(zhong)作業時,金屬在(zai)受控(kong)條件(jian)下(xia)加(jia)熱和冷(leng)卻。然而,在(zai)某些情況(kuang)下(xia),當這種(zhong)處(chu)理(li)產生的(de)(de)應力超過材料(liao)的(de)(de)抗拉強度時,便形成裂(lie)紋。與此(ci)相似,若部件(jian)被加(jia)熱到很高溫(wen)度,然后(在(zai)空(kong)氣、油或(huo)水中)急冷(leng),則(ze)可(ke)能產生淬(cui)火裂(lie)紋。
淬火裂(lie)(lie)紋作(zuo)為應(ying)力(li)集中之處,能成(cheng)為疲(pi)勞裂(lie)(lie)紋的來源和(he)擴展點,而且(qie)也可(ke)(ke)能成(cheng)為過載失效的起(qi)始點。某些(xie)淬火作(zuo)業嚴重失誤時,可(ke)(ke)使部件在處理時就爆裂(lie)(lie)。
熱處(chu)(chu)理(li)裂(lie)(lie)紋和淬火裂(lie)(lie)紋,通常易產生于截(jie)面薄的(de)部位(wei)或(huo)材(cai)(cai)料厚度變化之處(chu)(chu),如轉角、臺階、槽,這是(shi)由于這些區(qu)域冷卻較快因而首(shou)先相變。熱處(chu)(chu)理(li)或(huo)淬火作業時,材(cai)(cai)料的(de)運動被約束,也會影響(xiang)裂(lie)(lie)紋位(wei)置。熱處(chu)(chu)理(li)裂(lie)(lie)紋或(huo)淬火裂(lie)(lie)紋是(shi)典型的(de)呈(cheng)分叉狀(zhuang)的(de)表面指示,在試件上(shang)隨機地呈(cheng)任何(he)方向。
2. 機加工撕(si)裂
鈍的(de)(de)機加工刀具(ju)切削不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)時,或(huo)多或(huo)少地會使鋼(gang)管(guan)表(biao)面產生粗糙不平的(de)(de)劃(hua)痕,這是由(you)于(yu)鋼(gang)管(guan)加工表(biao)面被硬化(hua)所致,而硬化(hua)度(du)取決于(yu)切削量的(de)(de)大小、刀具(ju)和鋼(gang)管(guan)的(de)(de)材料(liao)。
粗加工時過深的切削紋路和(he)殘(can)留刀痕,具有增大應力的作用,會促使(shi)部件過早失(shi)效。機加工撕裂(lie)雖然檢(jian)測較難,但必須精確(que)、細致地加以檢(jian)出(chu)和(he)判別。
3. 鍍層裂紋
鍍(du)(du)層(ceng)在(zai)鋼管(guan)生(sheng)產中(zhong)具有廣泛的(de)用途,如(ru)裝飾、防腐蝕、抗磨損和(he)修(xiu)整(zheng)尺寸不足等。但(dan)是,特(te)殊的(de)鍍(du)(du)層(ceng)材料(liao)會產生(sheng)抗拉或(huo)壓縮的(de)殘余應力,如(ru)鉻(ge)層(ceng)、銅層(ceng)和(he)鎳層(ceng)產生(sheng)的(de)抗拉應力,會降低部件的(de)疲勞強度。當鍍(du)(du)層(ceng)中(zhong)滲入氫(qing)或(huo)者氫(qing)從熱鍍(du)(du)層(ceng)材料(liao)滲入基體金屬(shu)時,便產生(sheng)鍍(du)(du)層(ceng)裂(lie)紋(wen)。
產(chan)生或(huo)引發鍍層裂(lie)紋(wen)的機理是:材(cai)料硬度和(he)殘余應(ying)力高,而在(zai)施鍍或(huo)酸洗作業(ye)時(shi)吸收了氫(qing)氣,則(ze)更助長(chang)了裂(lie)紋(wen)的形成。

