Causes et mesures préventives de la trempe des fissures dans les tuyaux en acier sans soudure

1. fissures de trempe induites par défaut de surface
Lorsqu'une certaine unité roule des tuyaux structurels en alliage 26CrMo4s, de petites fissures de trempe apparaissent souvent sur la paroi intérieure. Les photos de la micromorphologie polie montrent qu'il existe de nombreux défauts de surface tels que des fosses et un gauchissement d'une profondeur maximale de 0,2mm sur la paroi interne du tuyau. Ces pièces défectueuses produisent une concentration de contraintes sous l'action de la contrainte de trempe et deviennent la cause de fissures de trempe. Les fissures de trempe induites par les défauts de surface se produisent principalement dans les tuyaux en acier à paroi mince de petit diamètre. D'une part, l'allongement de roulement des tuyaux en acier de petit diamètre est important et les défauts d'origine tels que les piqûres et les rayures sont susceptibles d'apparaître sur les surfaces intérieure et extérieure du tuyau. Dans le même temps, pendant le processus de trempe et de refroidissement des tuyaux en acier à paroi mince, la contrainte de traction de surface est générée à l'emplacement du défaut. L'effet de concentration de contrainte est plus important, de sorte que les fissures de trempe induites par les défauts sont sujettes à se produire.

2. fissuration sous contrainte type fissures de trempe
La fissuration sous contrainte est un type courant de fissure de trempe. C'est un défaut de fissure causé par la contrainte de traction superficielle dépassant la résistance du matériau pendant le processus de refroidissement par trempe. La surface du corps de tuyau avec des fissures de trempe par fissuration sous contrainte est lisse et plate, sans défauts d'origine, et la microstructure est uniforme et fine. Les fissures sont causées par une contrainte de traction de surface excessive; les fissures de trempe de fissuration sous contrainte sont complètement perpendiculaires à la surface du corps du tuyau. L'extension dans le sens de l'épaisseur de la paroi montre également que ce type de fissure est entièrement causé par une contrainte de traction de surface excessive.

3. fissures de trempe de type carburation de surface
Lors de l'utilisation d'acier micro-allié Cr-Mo à teneur moyenne en carbone avec une teneur en C d'environ 0,30% pour produire des tuyaux en acier sans soudure, des fissures de trempe se produisent souvent localement sur la surface extérieure du tuyau. Les résultats d'analyse microscopiques montrent que la structure autour de la fissure de trempe présente une carburation et que la profondeur de la couche de carburation est de 0,5 à 2,0mm. La raison de la formation de cette fissure de trempe est qu'il y a une carburation locale sur la surface extérieure du tube, ce qui conduit à une contrainte excessive dans la partie cémentée pendant le processus de trempe, formant ainsi des fissures de trempe. Selon le processus de production de tuyaux en acier sans soudure, il est spéculé que le processus qui peut provoquer l'augmentation de la teneur en C sur la surface du tuyau en acier est: Que le laitier protecteur à haute teneur en carbone de sidérurgie adhère à la surface de l'ébauche de tuyau de limon et pénètre dans la matrice pendant le processus de chauffage à haute température du four annulaire, ce qui entraîne la localisation de la surface du tube capillaire une fois le laminage terminé. Carburation; avant que le tuyau d'acier entre dans le four de traitement thermique, les matières étrangères à haute teneur en carbone telles que les taches d'huile et la sciure adhèrent à la surface. Après traitement thermique à haute température, la teneur en C sur la surface est supérieure à celle de la matrice.

4. trempe des fissures dans les types d'acier sensibles aux fissures

Certains tuyaux en acier sans soudure de haute qualité ont une teneur élevée en éléments d'alliage et une résistance élevée du corps du tuyau, de sorte que le facteur d'intensité du champ de contrainte est élevé. Ce sont des types d'acier sensibles aux fissures. Les défauts microscopiques sur la surface ou à l'intérieur du tuyau sont très faciles à étendre sous l'action du stress, ainsi se forment des défauts de fissure. Morphologie et structure de la fissure de trempe de surface du tuyau structurel en alliage d'acier S135. La probabilité de fissures de trempe de ce type de tuyaux en acier sans soudure est nettement plus élevée que celle des autres types d'acier. Parce que ce type d'acier contient plus d'éléments en alliage Cr et Mo, la résistance du tuyau est plus élevée, la microstructure du tuyau a une mauvaise capacité à coordonner la déformation plastique et la capacité de stockage de la déformation est médiocre. La libération ne peut se produire que par la formation de nouvelles fissures de surface, il s'agit donc d'un tuyau présentant un risque élevé de fissures de trempe.

Mesures préventives pour la trempe des fissures dans les tuyaux en acier sans soudure

Les fissures de trempe sont un défaut causé par la fissuration sous contrainte. Ils sont causés lorsque la contrainte interne du matériau dépasse la résistance à la rupture. La cause de l'événement est très compliquée. La contrainte interne est formée pendant le processus de trempe et a la nature de contrainte de traction. La cause interne des fissures de trempe est que la contrainte est trop importante lorsque le matériau subit une transformation martensitique pendant le processus de trempe. Il est étroitement lié à la composition chimique de l'acier, principalement la teneur en C et la teneur en élément d'alliage. Généralement, plus la teneur en C est élevée, plus il est facile de craquer. On pense généralement qu'aucune fissure de trempe ne se produit lorsque w (C) est de 0,2%. Dans le même temps, des facteurs externes tels que les méthodes de refroidissement par trempe et la qualité de la surface des tuyaux en acier peuvent également provoquer des fissures de trempe.

Selon les différents facteurs qui peuvent causer des fissures de trempe, les mesures préventives suivantes peuvent être prises:

1. mesures préventives pour les fissures de trempe induites par défaut de surface. Pour la trempe des fissures causées par la concentration de contraintes locales induite par des défauts de surface, il est nécessaire d'améliorer la qualité de surface du corps de tube laminé et de réduire les macro défauts et les mutations de forme du matériau.

2. mesures préventives pour la fissuration sous contrainte fissures de trempe. La réduction de la vitesse de refroidissement peut réduire la contrainte résiduelle dans une certaine mesure, c'est-à-dire réduire la contrainte organisationnelle générée par la transformation de phase martensitique et le processus de transformation de phase des parois interne et externe est effectué dans un gradient. Sous le principe d'assurer le taux de refroidissement (50-60 ℃/s) de la structure martensitique entière, réduisez convenablement le débit d'eau de refroidissement, et adoptez le jet interne + la méthode de refroidissement externe de douche (retardée). En théorie, le temps de retard du refroidissement par douche externe par rapport au refroidissement par pulvérisation interne est le temps nécessaire pour que la transformation de phase martensitique de la paroi interne du tuyau en acier commence et se termine, de sorte que la contrainte de compression est générée autour du corps du tuyau. Lorsque la contrainte de compression résiduelle est générée dans la direction circonférentielle du corps de tuyau, les fissures de trempe peuvent être considérablement réduites ou éliminées.

3. mesures préventives pour les fissures de trempe de type carburation de surface. Augmenter de manière appropriée la viscosité des scories protectrices, réduire la consommation de scories et épaissir la couche de scories liquides pour éviter la fluctuation de la surface de l'acier fondu; en même temps, en raison de l'augmentation de la viscosité des scories, Le taux de diffusion du carbone dans la couche de laitier à l'acier fondu sera considérablement ralenti; ajouter une quantité appropriée d'oxydant (tel que MnO2, etc.) Au laitier protecteur peut favoriser l'oxydation du carbone dans le laitier protecteur et inhiber efficacement la teneur en carbone dans la couche enrichie en carbone et la couche de laitier; ou utiliser du laitier protecteur sans carbone.

4. mesures préventives pour la trempe des fissures dans les aciers sensibles aux fissures. Ajuster de manière appropriée la composition de la nuance d'acier, réduire la teneur en élément C, affiner les grains et améliorer la résistance à la propagation des fissures. La fraction massique de C et Mn doit être strictement contrôlée pour les aciers trempés à l'eau. Il y a un risque de fissuration lors de l'utilisation de la technologie de trempe à l'eau, et la technologie de trempe à l'huile doit être utilisée. Pour les aciers à haut C et à haut Mn, la réduction de la température de trempe et de la vitesse de refroidissement est propice à prévenir l'apparition de fissures de trempe dans les tuyaux en acier.