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在 100℃經不同時間氧化樣品的形貌??梢姡m然為氧化樣品表面光滑,但是1h后氧化層與金屬界面之間就出現(xiàn)了細小的晶界氧化,見圖4(b)。隨著氧化時間延長,晶界氧化深度進一步加深,見圖4(c).(d)。此時晶界氧化速度大于氧化層相金屬內推進速度。當晶界氧化深度達到一定程度以后,隨著氧化時間延長,氧化層厚度進一步增加,但是晶界氧化深度不再進一步加大,見圖4(e)。可見此時晶界氧化及氧化層相金屬內部推進的速度達到了平衡。
無縫管表面缺陷的形成有兩種可能性:一種是材料本身在變形過程中塑性不夠,導致裂紋與外折形成;另一種是材料表面氧化引起表面缺陷,表面缺陷在變形過程中放大成為裂紋與外折。在高溫保溫條件下,無縫管外表面由晶界氧化導致的脆性表面及微裂紋一直存在。這樣的表面在無縫不銹鋼管加工的變形過程中勢必會引起表面缺陷。
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冷拔(軋)無縫鋼管:圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(探傷)→標記→入庫。冷拔(軋)無縫鋼管的軋制方法較熱軋(擠壓無縫鋼管)復雜。它們的生產工藝流程前三步基本相同。不同之處從第四個步驟開始,圓管坯經打空后,要打頭,退火。退火后要用專門的酸性液體進行酸洗。酸洗后,涂油。然后緊接著是經過多道次冷拔(冷軋)再坯管,專門的熱處理。熱處理后,就要被矯直。鋼管經矯直后由傳送帶送至金屬探傷機(或水壓實驗)進行內部探傷。若鋼管內部有裂紋,氣泡等問題,將被探測出。鋼管質檢后還要通過嚴格的手工挑選。鋼管質檢后,用油漆噴上編號、規(guī)格、生產批號等。并由吊車吊入倉庫中。
數(shù)不銹鋼具有良好的熱加工塑性,但由于不銹鋼合金化程度較高,與碳鋼比較導熱性較差,因此加熱速度應比較緩慢,保溫時間應適當延長,對于高鎳奧氏體不銹鋼,加熱氣氛中的硫含量應予以限制。鐵素體不銹鋼晶粒易于長大,加熱溫度應偏低,終加工溫度應控制在800℃以下,并保證在較低溫度下具有足夠變形量以保證鋼的終性能。16Mn精密無縫鋼管熱加工后應采取緩冷措施,防止產生裂紋。此類鋼具有較高的高溫強度,因此要求更大的軋制和鍛造壓力,而且每一道次的壓下量不能過大。奧氏體、低碳馬氏體和半奧氏體不銹鋼以及雙相不銹鋼易于冷加工,但由于加工硬化,常常需要多次中間退火。中間退火溫度與鋼種的固溶處理溫度相同,視鋼種類型大約在1050~1100℃范圍內變動。
為了研究材料高溫塑性,進行了一系列熱模擬拉伸實驗??梢园l(fā)現(xiàn)900-1 200℃為9Ni鋼的高塑性區(qū),其拉伸變形量可達90%以上。對比軋管各個階段的變形量與變形溫度,不難發(fā)現(xiàn)穿孔與斜軋兩個步驟都在高塑性區(qū),且變形量遠小于材料的變形能力。定徑步驟后階段溫度雖然低于900℃,但是前面的分析已經表明,管體外表而的缺陷形成在定徑之前。因此可以認為,本次軋制中出現(xiàn)的小外折與裂紋不是由于材料本身塑性不佳引起的。
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