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薄壁不銹鋼管淬火裂紋的形成原因

發布時間:2022-05-10 點擊次數:122

在淬火過程中,會因操作不當以及一些其他因素,造成薄壁不銹鋼管內部存在強大的淬火應力,以致引起淬火裂紋。淬火裂紋直接導致管材報廢。接下來,一起來了解薄壁不銹鋼管淬火裂紋的形成原因。

薄壁不銹鋼管淬火裂紋的形成原因.png 

一、淬火裂紋的實質

淬火時,在冷卻的過程中同時產生了熱應力和組織應力。由于溫度的降低使鋼管內部產生了熱應力,奧氏體向馬氏體的轉變使內部產生了組織應力,組織應力是鋼表面淬火時的拉應力。薄壁不銹鋼管表面在拉應力的作用下,有開裂的危險。根據淬火裂紋斷口形式和外觀狀態分析,淬火裂紋是在內應力作用下的脆性斷裂。

 

二、淬火裂紋的形成原因

1、化學成分

在一定的淬火介質中冷卻時,鋼的化學成分對熱處理裂紋形成影響,是由于它使管材的內應力分布于應力集中的敏感性和鋼的機械性能發生了改變的緣故。合金元素對內應力的影響,則主要是由于合金元素對鋼的組織結構影響的結果。

 

在不銹鋼精密管中含有的所有元素中,碳對機械性能的影響最大,隨著含碳量的增加,工件淬火后組織應力也有所增大,由于組織應力作用的結果,使鋼的表面具有危險的拉應力。因此,淬裂傾向將隨著含碳量的增多而增大。鋼管中其他常存因素,如硫、磷等夾雜物較多,呈條狀、網狀分布時,往往在正常淬火條件下形成裂紋。

 

合金元素能夠在不同程度上使奧氏體的等溫曲線的位置右移,即增大其淬透性,這樣可以用緩慢的冷卻介質進行淬火。從而殘余應教小,是鋼的馬氏體轉專變溫度降低,則殘余奧氏體數量增多,組織應力減小,有利于降低不銹鋼制品管的淬火裂紋傾向。

薄壁不銹鋼管淬火裂紋的形成原因.jpg 

2、原材料缺陷

原材內部的發紋、皮下氣泡、較嚴重的碳化物偏析以及非金屬夾雜物等在淬火過程中,有可能在這些缺陷處產生裂紋。

 

各種鍛件加工時,不論是溫度過高或過低都容易在鍛軋過程出現細小裂紋。由于毛坯在鍛軋后,表面上存在一些氧化皮,因此這些細小裂紋便不容易被發現。但薄壁不銹鋼管機械加工后一些淬火處理,將會使原來存留的的裂紋擴展開來,從而使其暴露于管表面。


3、形狀結構

精密不銹鋼管的淬火裂紋的形成傾向與尺寸和形狀等設計結構特點有關。生產實踐表明,具有截面急劇變化的工件或者有尖銳槽口的工件,在淬火冷卻時這些部位會淬火時大的應力集中,都易于產生淬火裂紋。

82_副本.jpg 

以上就是薄壁不銹鋼管淬火裂紋的形成原因的一部分內容,影響淬火裂紋的因素有化學成分中的碳以及其它元素;原材料發紋、皮下氣泡、較嚴重的碳化物偏析以及非金屬夾雜物、形狀結構等。

 


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