根據不銹鋼(gang)管生產流程,工廠在加工過程的缺陷有預制工序缺陷和后續工序缺陷
預制工序的缺陷定義為:鋼坯中固有的缺陷經加熱或冷卻仍存在者;不銹鋼(gang)管(guan)在軋制過程中新產生的特有缺陷。
表1-2介紹了預制(zhi)工(gong)序中(zhong)形成的(de)缺陷(xian)的(de)位(wei)置及(ji)成因。

1. 裂紋
不銹鋼坯加工(gong)時(shi),如(ru)氣孔、裂(lie)紋(wen)之類(lei)固有的(de)表(biao)面缺(que)陷(xian),經軋制和(he)拉拔后(hou)呈(cheng)縱向分布,此(ci)(ci)時(shi),軋制作業的(de)材料(liao)表(biao)面便產(chan)生凹陷(xian)。由于這一缺(que)陷(xian)的(de)圓滑過渡不佳(jia)或尺(chi)寸過大,因此(ci)(ci)可能(neng)以此(ci)(ci)為源頭(tou),在成品和(he)半成品不銹鋼管(guan)上產(chan)生裂(lie)紋(wen)。
2. 分層
分(fen)層是(shi)典(dian)型的、平行于鋼管表(biao)面(mian)的分(fen)離,它是(shi)氣孔、裂開的縮孔、非(fei)金屬(shu)夾(jia)雜(za)物(wu)或裂紋等內部(bu)不(bu)連(lian)續在軋(ya)制過(guo)程中被(bei)延伸和壓(ya)扁(bian)而成。分(fen)層可以在表(biao)面(mian)或近(jin)表(biao)面(mian),一(yi)般是(shi)扁(bian)平的,而且非(fei)常薄。
3. 發紋
發(fa)紋主要出現在鋼管近(jin)表面(mian),是(shi)由于軋制時將非金屬夾雜物壓扁(bian)和拉長而形成的(de)。典型(xing)的(de)發(fa)紋呈斷續的(de)直線狀,與(yu)鋼管的(de)軸(zhou)線方向平行。
4. 杯形裂(lie)紋
杯形(xing)(xing)(xing)裂(lie)紋(wen)大都發生(sheng)在擠壓或冷拔作業期間,是由于金(jin)屬內(nei)部不能像表面一樣(yang)快速形(xing)(xing)(xing)變,以致(zhi)(zhi)產生(sheng)內(nei)應(ying)力,從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)(zhi)形(xing)(xing)(xing)成橫(heng)向杯形(xing)(xing)(xing)裂(lie)紋(wen)。
5. 冷卻裂紋
毛管軋制完成(cheng)之后,若冷卻不均勻(yun),便因內應力而(er)造成(cheng)冷卻裂(lie)紋(wen)。典型的冷卻裂(lie)紋(wen)呈縱向,往往很(hen)深且很(hen)長,雖然很(hen)易與裂(lie)紋(wen)混同,但冷卻裂(lie)紋(wen)表面不顯示氧化現象。
6. 折(zhe)疊(die)
不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)軋(ya)制折(zhe)疊(die)是金屬(shu)被(bei)(bei)重疊(die),即金屬(shu)間(jian)被(bei)(bei)緊(jin)緊(jin)擠壓在一起但仍未熔(rong)合的區域。毛管(guan)(guan)通(tong)過軋(ya)機時,擠出過多(duo)的材(cai)料(liao),如果緊(jin)接著進行(xing)滾壓,則(ze)凸瘤(liu)或(huo)翅形部位將被(bei)(bei)擠壓到坯料(liao)表面(mian)上,由于表面(mian)嚴重氧化,故不能與軋(ya)制表面(mian)彌合,從而形成折(zhe)疊(die)。軋(ya)制折(zhe)疊(die)往(wang)(wang)往(wang)(wang)呈線性(xing)狀或(huo)稍有(you)曲折(zhe),縱向,平行(xing)于制件表面(mian)或(huo)與表面(mian)有(you)小的夾(jia)角。
在熱處理、機械加(jia)工(gong)、鍍層和(he)精加(jia)工(gong)作(zuo)業中(zhong)的不連續,都屬于后續工(gong)序的不連續。這類不連續的代價(jia)極為昂貴(gui),使(shi)前道工(gong)序完全(quan)作(zuo)廢。
后續(xu)工序中(zhong)形成的缺(que)陷位(wei)置(zhi)及成因見表1-3。

1. 熱(re)處理裂(lie)紋和淬火裂(lie)紋
為(wei)了使不銹鋼管獲(huo)得規定的硬(ying)度和(he)金(jin)相組織,需要對鋼管進行熱(re)(re)處理(li)。在實施這種作業時,金(jin)屬在受控條件(jian)下(xia)加熱(re)(re)和(he)冷卻(que)。然(ran)而,在某些(xie)情況下(xia),當這種處理(li)產生的應力超(chao)過材料的抗拉(la)強度時,便形成裂(lie)紋(wen)。與此相似(si),若(ruo)部件(jian)被加熱(re)(re)到很高(gao)溫度,然(ran)后(在空氣、油或水中)急(ji)冷,則可(ke)能產生淬火裂(lie)紋(wen)。
淬火(huo)(huo)裂(lie)紋(wen)作為應力集中之處,能成為疲勞裂(lie)紋(wen)的來源(yuan)和(he)擴(kuo)展(zhan)點(dian),而且也可能成為過載失(shi)效的起始點(dian)。某些淬火(huo)(huo)作業嚴重失(shi)誤時,可使(shi)部件在處理時就(jiu)爆裂(lie)。
熱(re)處(chu)理(li)裂紋(wen)和(he)淬火(huo)(huo)裂紋(wen),通常易產生于(yu)截面(mian)薄的部位或材料厚度變化之處(chu),如轉角、臺階、槽(cao),這(zhe)是由于(yu)這(zhe)些區域冷卻較快因而(er)首先相變。熱(re)處(chu)理(li)或淬火(huo)(huo)作業時,材料的運動被(bei)約束,也會影響(xiang)裂紋(wen)位置。熱(re)處(chu)理(li)裂紋(wen)或淬火(huo)(huo)裂紋(wen)是典型的呈分叉(cha)狀(zhuang)的表面(mian)指示,在試(shi)件上(shang)隨機地呈任何方向(xiang)。
2. 機加工(gong)撕(si)裂(lie)
鈍的(de)機加(jia)工(gong)刀具(ju)切(qie)削不銹鋼管(guan)時(shi),或(huo)多(duo)或(huo)少地會使鋼管(guan)表面(mian)產生(sheng)粗糙不平(ping)的(de)劃(hua)痕,這是由于鋼管(guan)加(jia)工(gong)表面(mian)被硬(ying)化(hua)所(suo)致,而硬(ying)化(hua)度取決于切(qie)削量的(de)大(da)小(xiao)、刀具(ju)和鋼管(guan)的(de)材料。
粗加工(gong)時過深的切(qie)削紋路(lu)和(he)(he)殘留刀(dao)痕(hen),具有增大應力的作用,會(hui)促使部件過早失效。機加工(gong)撕裂雖然檢測較難,但(dan)必須精確、細致地加以檢出和(he)(he)判(pan)別(bie)。
3. 鍍層裂紋
鍍層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)在鋼(gang)管生產(chan)中具有廣泛的用途(tu),如裝飾、防腐蝕、抗(kang)磨損和修整尺寸不足等。但是,特殊的鍍層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)料會產(chan)生抗(kang)拉或(huo)壓縮的殘余應力,如鉻(ge)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、銅層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和鎳(nie)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)產(chan)生的抗(kang)拉應力,會降低(di)部(bu)件的疲勞強度(du)。當(dang)鍍層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中滲入氫(qing)或(huo)者氫(qing)從熱(re)鍍層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)料滲入基體金屬時,便產(chan)生鍍層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)裂(lie)紋。
產生或引發鍍層(ceng)裂(lie)紋的(de)(de)機理是:材料(liao)硬度(du)和(he)殘余(yu)應力高,而(er)在施(shi)鍍或酸洗作(zuo)業時吸收了氫氣,則更助長了裂(lie)紋的(de)(de)形(xing)成。

