Причины и профилактические меры закалки трещин в бесшовных стальных трубах

1. Трещины закалки, вызванные поверхностными дефектами.
Когда некоторый блок свертывает трубы сплава 26CrMo4s структурные, малые гася отказы часто появляются на внутренней стене. Фотографии полированной микроморфологии показывают, что на внутренней стенке трубы имеется множество поверхностных дефектов, таких как ямки и коробление глубиной не более 0,2 мм. Эти дефектные детали производят концентрацию напряжений под действием закалочного напряжения и становятся причиной закалки трещин. Поверхностные дефекты, вызванные закалкой, в основном возникают в тонкостенных стальных трубах малого диаметра. С одной стороны, удлинение качения стальных труб малого диаметра велико, и оригинальные дефекты, такие как ямы и царапины, склонны появляться на внутренней и внешней поверхностях трубы. В то же время, во время гася и охлаждая процесса тонкостенных стальных труб, поверхностное растяжимое напряжение произведено на положении дефекта. Эффект концентрации напряжений более значим, поэтому трещины закалки, вызванные дефектами, склонны возникать.

2. Тип растрескивания под напряжением закалки трещин
Растрескивание под напряжением является распространенным типом закалки трещины. Это дефект трещины, вызванный поверхностным растягивающим напряжением, превышающим прочность материала во время процесса охлаждения закалки. Поверхность тела трубы с стресс-трескать гася отказы ровна и плоска, без первоначальных дефектов, и микроструктура равномерна и точна. Трещины вызваны чрезмерным поверхностным растягивающим напряжением; трещины при растрескивании под напряжением полностью перпендикулярны поверхности тела трубы. Расширение в направлении толщины стенки также показывает, что этот тип трещины полностью вызван чрезмерным поверхностным растягивающим напряжением.

3. Поверхностная науглероживание-Тип закалки трещин
При использовании среднеуглеродистой Cr-Mo микролегированной стали с содержанием C около 0,30% для производства бесшовных стальных труб закалочные трещины часто возникают локально на внешней поверхности трубы. Результаты микроскопического анализа показывают, что структура вокруг закалки трещины имеет цементации, а глубина цементации слоя составляет 0,5-2,0 мм. Причиной образования этой закалывающей трещины является то, что на внешней поверхности трубы происходит локальная цементация, что приводит к чрезмерному напряжению в обцементированной части в процессе закалки, образуя, таким образом, закалочные трещины. Согласно процессу производства бесшовных стальных труб, предполагается, что процесс, который может вызвать увеличение содержания C на поверхности стальной трубы: Что высокоуглеродистый защитный шлак сталеплавильного производства прилипает к поверхности заготовки иловой трубы и проникает в матрицу в процессе высокотемпературного нагрева кольцевой печи, что приводит к локализации поверхности капиллярной трубки после завершения прокатки. Обуглероживание; прежде чем стальная труба входит в печь термической обработки, высокоуглеродистые посторонние вещества, такие как масляные пятна и опилки прилипает к поверхности. После высокотемпературной термообработки содержание C на поверхности выше, чем у матрицы.

4. Закалка трещин в чувствительных к трещинам сталях.

Некоторые высококачественные бесшовные стальные трубы имеют высокое содержание легирующих элементов и высокую прочность тела трубы, поэтому коэффициент интенсивности поля напряжений высок. Это чувствительные к трещинам типы стали. Микроскопические дефекты на поверхности или внутри трубы очень легко расширяются под действием напряжения, таким образом образуются трещины. Поверхностная закалка, морфология трещин и структура конструкционной трубы из сплава стали марки S135. Вероятность закалки трещин у этого вида бесшовных стальных труб значительно выше, чем у других видов стали. Поскольку этот тип стали содержит больше элементов сплава Cr и Mo, прочность трубы выше, микроструктура трубы имеет плохую способность координировать пластическую деформацию, а емкость для хранения деформации плоха. Выделение может произойти только через образование новых поверхностных трещин, поэтому это труба с высоким риском закалки трещин.

Профилактические меры по закалке трещин в бесшовных стальных трубах

Тушение трещин-это дефект, вызванный растрескиванием под напряжением. Они возникают, когда внутреннее напряжение материала превышает прочность на разрыв. Причина возникновения является очень сложной. Внутреннее напряжение образуется во время процесса закалки и имеет характер растягивающего напряжения. Внутренняя причина закалочных трещин заключается в том, что напряжение слишком велико, когда материал подвергается мартенситному преобразованию во время процесса закалки. Это тесно связано с химическим составом стали, главным образом содержанием C и содержанием элемента сплава. Как правило, чем выше содержание C, тем легче его взломать. Обычно считается, что закалки трещин не произойдет, когда w (C) составляет 0,2%. В то же время внешние факторы, такие как методы охлаждения закалки и качество поверхности стальных труб, также могут вызывать закалочные трещины.

В зависимости от различных факторов, которые могут вызвать закалку трещин, могут быть приняты следующие профилактические меры:

1. Профилактические меры для поверхностных дефектов, вызванных закалкой трещин. Для закалки трещин, вызванных локальной концентрацией напряжений, вызванных поверхностными дефектами, необходимо улучшить качество поверхности тела прокатанной трубы и уменьшить макро дефекты и мутации формы материала.

2. Профилактические меры по растрескиванию трещин при закалке. Уменьшение скорости охлаждения может в определенной степени уменьшить остаточное напряжение, то есть уменьшить организационное напряжение, генерируемое мартенситным фазовым преобразованием, и процесс фазового преобразования внутренней и наружной стенок осуществляется в градиенте. Под предпосылкой обеспечения охлаждая тарифа (50-60 ℃/с) всей мартенситик структуры, соотвественно уменьшите расход охлаждающей воды, и примите внутренний метод охлаждать брызг + внешний ливень (задержанный). Теоретически, время задержки внешнего охлаждения ливня по отношению к внутреннему охлаждению распылением-это время, необходимое для начала и завершения мартенситного фазового преобразования внутренней стенки стальной трубы, так что сжимающее напряжение генерируется вокруг тела трубы. Когда остаточное сжимающее напряжение генерируется в окружном направлении тела трубы, закалочные трещины могут быть значительно уменьшены или устранены.

3. Профилактические меры для поверхностной цементации типа закалки трещин. Соответствующим образом увеличьте вязкость защитного шлака, уменьшите расход шлака и утолщите слой жидкого шлака, чтобы предотвратить колебания поверхности расплавленной стали; в то же время из-за увеличения вязкости шлака, Скорость диффузии углерода в слое шлака в расплавленную сталь будет значительно замедляться; добавление соответствующего количества окислителя (например, MnO2 и т. д.) К защитному шлаку может способствовать окислению углерода в защитном шлаке и эффективно подавлять содержание углерода в обогащенном углеродом слое и слое шлака; или использовать безуглеродный защитный шлак.

4. Профилактические меры по закалке трещин в трещиночувствительных сталях. Соответствующим образом отрегулируйте состав марки стали, уменьшите содержание элемента C, улучшите зерна и улучшите сопротивление распространению трещин. Массовая доля C и Mn должна строго контролироваться для сталей, закаленных водой. Существует риск растрескивания при использовании технологии закалки водой, и следует использовать технологию закалки маслом. Для сталей с высоким содержанием C и высоким содержанием Mn снижение температуры закалки и скорости охлаждения способствует предотвращению возникновения трещин закалки в стальных трубах.