錐形鋼管擴(kuò)口產(chǎn)生裂紋的原因

時(shí)間：2019-06-30作者：河北眾森鋼管制造有限公司瀏覽：150

一般情況下，錐形鋼管在形變過(guò)程中不同程度地出現(xiàn)錯(cuò)層、形變孿晶、應(yīng)變誘發(fā)馬氏體，并在晶界與退火孿晶附近形成位錯(cuò)塞積和位錯(cuò)胞狀組織。這些形變組織結(jié)構(gòu)對(duì)加工硬化均有貢獻(xiàn)。進(jìn)行固溶處理的主要目的就是為了消除材料的內(nèi)應(yīng)力并降低硬度，提高管材的可成形性。而處理后硬度值過(guò)高說(shuō)明軟化效果差，殘余應(yīng)力沒(méi)有充分釋放，因?yàn)闅堄鄳?yīng)力引起的晶格畸變也會(huì)使硬度值改變。正是由于殘余應(yīng)力的存在，導(dǎo)致在擴(kuò)口時(shí)容易在應(yīng)力集中的地方產(chǎn)生裂紋，從而影響擴(kuò)口性能。由于晶界和晶界兩側(cè)晶粒的位向差，增加了晶體中位錯(cuò)滑移的阻力，因此晶界的主要作用是阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。晶粒越細(xì)，晶界越多，阻礙位錯(cuò)滑移的作用就越大，屈服強(qiáng)度就越高，形成了晶界強(qiáng)化，從而產(chǎn)生加工硬化;因此晶粒越小，在擴(kuò)口時(shí)越容易產(chǎn)生加工硬化。

為尋找錐形鋼管擴(kuò)口裂紋產(chǎn)生的原因，利用光學(xué)顯微鏡、拉力試驗(yàn)機(jī)及硬度測(cè)試儀對(duì)其擴(kuò)口裂紋及加工過(guò)程中的硬度積累環(huán)節(jié)進(jìn)行了試驗(yàn)分析。試驗(yàn)研究結(jié)果表明：

1)熱處理軟化效果不良造成錐形鋼管硬度較高，容易產(chǎn)生擴(kuò)口裂紋。

2)隨著拉拔加工道次的增加，錐形鋼管的硬度升高;隨著拉拔加工的管徑變小，其硬度呈線性增長(zhǎng)，說(shuō)明連續(xù)拉拔加工會(huì)導(dǎo)致錐形鋼管硬度升高。雖然每一道次拉拔之后都有中間熱處理，但并不能使其恢復(fù)到原始的硬度狀態(tài)，說(shuō)明中間熱處理不能使殘余應(yīng)力完全消除，而且隨著拉拔道次的增加，這種狀況在逐漸積累。

3)延伸系數(shù)大時(shí)錐形鋼管硬度增加得多些，而延伸系數(shù)小時(shí)其硬度增加得少些;隨著延伸系數(shù)的增大，錐形鋼管拉拔加工后硬度升高加快;當(dāng)延伸系數(shù)**過(guò)1.20時(shí)，硬度增加較快。

4)錐形鋼管的直徑越小，加工道次越多，其硬度越高，導(dǎo)致擴(kuò)口不合格的幾率越大。


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