不銹鋼管是由熔化金屬凝固而成的鋼坯制成的,在此過程中會產生固有缺陷,這些缺陷的大部分在切除頭尾時會被去除,但仍有一定數量的缺陷殘留在不銹鋼坯之中,隨鋼坯一起進入下道工序中。
表1-1介紹了不銹鋼管中常見固有缺陷的位置及成因。

1. 縮(suo)孔
液(ye)態金屬(shu)從(cong)澆注溫度凝固冷卻(que)到室溫的過程中(zhong),體積會(hui)收縮。由(you)于金屬(shu)的液(ye)態收縮和(he)凝固收縮之和(he)遠遠小(xiao)于固態收縮,在(zai)鑄件最后凝固的區(qu)域會(hui)出現空(kong)洞集中(zhong)。此(ci)時,如(ru)熔化金屬(shu)不足以補充填滿錠坯(pi)頭部(bu),結果便形成(cheng)(cheng)空(kong)腔(qiang),通常此(ci)空(kong)腔(qiang)形狀(zhuang)呈倒錐或圓柱形。假(jia)如(ru)收縮空(kong)腔(qiang)在(zai)鋼(gang)(gang)坯(pi)出廠前未(wei)能全部(bu)切除,則(ze)其(qi)將在(zai)成(cheng)(cheng)品鋼(gang)(gang)管中(zhong)被(bei)延伸成(cheng)(cheng)空(kong)隙,此(ci)空(kong)隙稱為縮孔。
2. 鑄造(zao)熱裂(lie)紋
鑄(zhu)件(jian)在凝固后(hou)期,固相已基(ji)本形成骨架(jia),并開始線收縮(suo)(suo)。如(ru)果在此過程中受到(dao)幾何(he)制約,使線收縮(suo)(suo)受阻(zu),鑄(zhu)件(jian)內將產生(sheng)熱(re)裂(lie)紋(wen),并通常(chang)出現在鑄(zhu)件(jian)最后(hou)凝固的地(di)方。根據熱(re)裂(lie)紋(wen)形成的位置,熱(re)裂(lie)紋(wen)可分為外熱(re)裂(lie)紋(wen)和內熱(re)裂(lie)紋(wen)。
外(wai)熱裂(lie)(lie)紋(wen)特(te)征:裂(lie)(lie)口(kou)從鑄件(jian)表(biao)面開始(shi),逐漸(jian)延伸到(dao)內部(bu)(bu),呈表(biao)面寬內部(bu)(bu)窄,裂(lie)(lie)紋(wen)被氧化而變色(se)。鑄件(jian)表(biao)面有單條(tiao)或多條(tiao)裂(lie)(lie)紋(wen),裂(lie)(lie)紋(wen)長(chang)度短、不規(gui)則、有分(fen)叉。
內熱裂紋(wen)特征:內熱裂紋(wen)主要產生于厚實鑄(zhu)件最后凝固(gu)的中(zhong)心部位,或由于補縮(suo)不良(liang),產生于縮(suo)孔尾部延伸入鑄(zhu)件中(zhong)。內熱裂紋(wen)走向(xiang)無規律性,鋼坯內熱裂紋(wen)的周圍(wei)可能硫磷偏析嚴重。
3. 氣孔
氣(qi)孔(kong),也稱氣(qi)眼,是(shi)鋼坯生產(chan)中的主(zhu)要缺陷之一,產(chan)生于鑄件內(nei)部、表面或近表面,呈大小(xiao)不等(deng)的圓形、長形及不規則形,有單(dan)個(ge)的,也有聚(ju)集成(cheng)片的,孔(kong)壁(bi)光滑(hua),顏(yan)色為(wei)白色。根據形狀(zhuang)及形成(cheng)原因(yin)一般分為(wei)氣(qi)孔(kong)、氣(qi)泡、針孔(kong)、氣(qi)疏松和(he)氣(qi)縮孔(kong)。
4. 夾雜物(wu)
在煉(lian)鋼(gang)過(guo)程中(zhong),少量爐渣、耐火材料及(ji)冶(ye)煉(lian)反應產(chan)(chan)物可能進入鋼(gang)液(ye),形成非金(jin)(jin)屬夾雜(za)物。不同(tong)形態的(de)夾雜(za)物混(hun)雜(za)在金(jin)(jin)屬內部,破壞了金(jin)(jin)屬的(de)連續性和完整性。夾雜(za)物會(hui)降低鋼(gang)管(guan)的(de)力學(xue)性能、特(te)別是塑性、韌性和疲(pi)勞極限。其他促使產(chan)(chan)生非金(jin)(jin)屬夾雜(za)物的(de)原(yuan)因是:不良的(de)澆注(zhu)方法和不適當的(de)澆注(zhu)體系會(hui)使金(jin)(jin)屬液(ye)在錠模(mo)中(zhong)產(chan)(chan)生湍流。
非金(jin)(jin)屬夾(jia)雜(za)物(wu)的形(xing)狀(zhuang)以及(ji)它與周圍材料(liao)(liao)(liao)不連續和不相容的特(te)點,使(shi)它所(suo)(suo)處部位的應力升高。這些夾(jia)雜(za)物(wu)的存在,使(shi)鋼(gang)管承受高沖擊、靜態或疲勞應力的性(xing)能降低。夾(jia)雜(za)物(wu)對上述性(xing)能的影響,取決于(yu)自身的尺寸、形(xing)狀(zhuang)、抗(kang)變形(xing)性(xing),與施(shi)加有關應力的方(fang)向(xiang)和材料(liao)(liao)(liao)的抗(kang)拉強度有關。許多(duo)夾(jia)雜(za)物(wu)也可使(shi)其(qi)所(suo)(suo)在金(jin)(jin)相組織(zhi),比之基體材料(liao)(liao)(liao)和其(qi)他(ta)部段更加復雜(za)。每種金(jin)(jin)屬都(dou)具(ju)有自己特(te)有的夾(jia)雜(za)物(wu)。
典型(xing)情況(kuang)下,不(bu)銹(xiu)鋼管中的(de)夾雜物因塑性變形而變成拉(la)長的(de)形狀,即(ji)在縱剖面(mian)上呈(cheng)帶狀或(huo)(huo)條狀,而在橫截面(mian)上則呈(cheng)較圓的(de)或(huo)(huo)扁(bian)平的(de)形狀。

