Causas y medidas preventivas de enfriamiento de grietas en tubos de acero sin costura

1. grietas de enfriamiento inducidas por defectos de la superficie
Cuando una determinada unidad rueda tubos estructurales de aleación 26CrMo4s, a menudo aparecen pequeñas grietas de enfriamiento en la pared interna. Las fotos de la micromorfología pulida muestran que hay muchos defectos superficiales tales como picaduras y alabeo con una profundidad de no más de 0,2mm en la pared interna de la tubería. Estas piezas defectuosas producen concentración de tensión bajo la acción de la tensión de enfriamiento y se convierten en la causa de las grietas de enfriamiento. Las grietas de enfriamiento inducidas por defectos superficiales ocurren principalmente en tuberías de acero de paredes delgadas y de diámetro pequeño. Por un lado, el alargamiento de rodadura de los tubos de acero de diámetro pequeño es grande, y los defectos originales, como picaduras y arañazos, son propensos a aparecer en las superficies internas y externas de la tubería. Al mismo tiempo, durante el proceso de enfriamiento y enfriamiento de tuberías de acero de paredes delgadas, la tensión de tracción superficial se genera en la ubicación del defecto. El efecto de concentración de la tensión es más significativo, por lo que es propenso a producirse grietas por enfriamiento brusco inducidas por defectos.

2. tipo de agrietamiento de tensión que apaga las grietas
El agrietamiento por tensión es un tipo común de grieta de enfriamiento. Es un defecto de grieta causado por la tensión de tracción superficial que excede la resistencia del material durante el proceso de enfriamiento por enfriamiento. La superficie del cuerpo de la tubería con grietas de enfriamiento por tensión es lisa y plana, sin defectos originales, y la microestructura es uniforme y fina. Las grietas son causadas por una tensión de tracción superficial excesiva; las grietas de enfriamiento por tensión son completamente perpendiculares a la superficie del cuerpo de la tubería. La extensión en la dirección del grosor de la pared también muestra que este tipo de grieta es causada por una tensión de tracción superficial excesiva.

3. grietas de enfriamiento de tipo carburación superficial
Cuando se usa acero de microaleación Cr-Mo de carbono medio con un contenido de C de aproximadamente 0.30% para producir tubos de acero sin costura, las grietas de enfriamiento a menudo ocurren localmente en la superficie exterior de la tubería. Los resultados del análisis microscópico muestran que la estructura alrededor de la grieta de enfriamiento tiene carburación, y la profundidad de la capa de carburación es de 0,5-2,0mm. La razón de la formación de esta grieta de temple es que hay una carburación local en la superficie exterior del tubo, lo que conduce a una tensión excesiva en la parte carburada durante el proceso de temple, formando así grietas de temple. De acuerdo con el proceso de producción de tubos de acero sin costura, se especula que el proceso que puede causar el aumento en el contenido de C en la superficie de la tubería de acero es: Que la escoria protectora de alto carbono de fabricación de acero se adhiere a la superficie del blanco de la tubería de limo y penetra en la matriz durante el proceso de calentamiento a alta temperatura del horno anular, lo que resulta en la localización de la superficie del tubo capilar después de que se completa el laminado. Carburación; antes de que la tubería de acero ingrese al horno de tratamiento térmico, la materia extraña con alto contenido de carbono, como las manchas de aceite y el aserrín, se adhiere a la superficie. Después del tratamiento térmico a alta temperatura, el contenido de C en la superficie es más alto que el de la matriz.

4. Grietas de enfriamiento en tipos de acero sensibles a las grietas

Algunos tubos de acero sin costura de alto grado tienen un alto contenido de elementos de aleación y una alta resistencia del cuerpo de la tubería, por lo que el factor de intensidad del campo de tensión es alto. Son tipos de acero sensibles a las grietas. Los defectos microscópicos en la superficie o en el interior de la tubería son muy fáciles de expandir bajo la acción del estrés, por lo que se forman defectos de grieta. Superficie de enfriamiento morfología de la grieta y estructura de tubería estructural de aleación de acero grado S135. La probabilidad de apagar defectos de grietas de este tipo de tubería de acero sin costura es significativamente mayor que la de otros tipos de acero. Debido a que este tipo de acero contiene más elementos de aleación de Cr y Mo, la resistencia de la tubería es mayor, la microestructura de la tubería tiene una capacidad pobre para coordinar la deformación plástica y la capacidad de almacenamiento de deformación es pobre. La liberación solo puede ocurrir a través de la formación de nuevas grietas en la superficie, por lo que es una tubería con un alto riesgo de enfriamiento de las grietas.

Medidas preventivas para apagar grietas en tubos de acero sin costura

Las grietas de enfriamiento son un defecto causado por el agrietamiento por tensión. Se producen cuando la tensión interna del material excede la resistencia a la fractura. La causa de la ocurrencia es muy complicada. La tensión interna se forma durante el proceso de enfriamiento y tiene la naturaleza de la tensión de tracción. La causa interna de las grietas de enfriamiento es que la tensión es demasiado grande cuando el material experimenta una transformación martensítica durante el proceso de enfriamiento. Está estrechamente relacionado con la composición química del acero, principalmente el contenido de C y el contenido del elemento de aleación. En general, cuanto mayor es el contenido de C, más fácil es agrietarse. En general, se cree que no se producirán grietas por templado cuando w (C) es 0,2%. Al mismo tiempo, factores externos como los métodos de enfriamiento y la calidad de la superficie de la tubería de acero también pueden causar grietas de enfriamiento.

De acuerdo con los diversos factores que pueden causar grietas de enfriamiento, se pueden tomar las siguientes medidas preventivas:

1. medidas preventivas para grietas de enfriamiento inducidas por defectos de superficie. Para el enfriamiento de las grietas causadas por la concentración de tensión local inducida por defectos superficiales, es necesario mejorar la calidad de la superficie del cuerpo del tubo laminado y reducir los macrodefectos y las mutaciones de forma del material.

2. medidas preventivas para grietas de enfriamiento por tensión. Reducir la velocidad de enfriamiento puede reducir la tensión residual hasta cierto punto, es decir, reducir la tensión de organización generada por la transformación de fase martensítica y el proceso de transformación de fase de las paredes internas y externas se lleva a cabo en un gradiente. Bajo la premisa de garantizar la velocidad de enfriamiento (50-60 ℃/s) de toda la estructura martensítica, reduzca adecuadamente la velocidad de flujo del agua de enfriamiento y adopte el método de enfriamiento interno spray + ducha externa (retardado). En teoría, el tiempo de retardo del enfriamiento externo de la ducha en relación con el enfriamiento interno por pulverización es el tiempo requerido para que comience y complete la transformación de fase martensítica de la pared interna de la tubería de acero, de modo que se genere tensión de compresión alrededor del cuerpo de la tubería. Cuando se genera una tensión de compresión residual en la dirección circunferencial del cuerpo de la tubería, las grietas de enfriamiento pueden reducirse o eliminarse en gran medida.

3. medidas preventivas para las grietas de enfriamiento de tipo de carburación superficial. Aumente adecuadamente la viscosidad de la escoria protectora, reduzca el consumo de escoria y espese la capa de escoria líquida para evitar la fluctuación de la superficie del acero fundido; al mismo tiempo, debido al aumento de la viscosidad de la escoria, La velocidad de difusión del carbono en la capa de escoria al acero fundido se ralentizará en gran medida; agregando una cantidad apropiada de oxidante (como MnO2, etc.) A la escoria protectora puede promover la oxidación del carbono en la escoria protectora e inhibir eficazmente el contenido de carbono en la capa enriquecida con carbono y la capa de escoria; o use escoria protectora libre de carbono.

4. medidas preventivas para apagar grietas en aceros sensibles a la grieta. Ajuste adecuadamente la composición del grado de acero, reduzca el contenido del elemento C, refine los granos y mejore la resistencia a la propagación de grietas. La fracción de masa de C y Mn debe controlarse estrictamente para aceros templados con agua. Existe el riesgo de agrietamiento cuando se utiliza la tecnología de enfriamiento con agua, y se debe utilizar la tecnología de enfriamiento con aceite. Para aceros de alto C y alto Mn, la reducción de la temperatura de enfriamiento y la velocidad de enfriamiento es propicia para prevenir la aparición de grietas de enfriamiento en las tuberías de acero.