Jenis dan penyebab retakan akibat pendinginan pada pipa baja tanpa sambungan

1. Retak pendinginan yang disebabkan oleh cacat permukaan
Ketika suatu unit menggulung pipa struktural paduan 26CrMo4s, retakan pendinginan kecil sering muncul di dinding bagian dalam. Foto-foto mikromorfologi yang dipoles menunjukkan bahwa terdapat banyak cacat permukaan seperti lubang dan lengkungan dengan kedalaman tidak lebih dari 0,2 mm pada dinding bagian dalam pipa. Bagian-bagian yang cacat ini menghasilkan konsentrasi tegangan di bawah pengaruh tegangan pendinginan dan menjadi penyebab retakan pendinginan. Retakan pendinginan yang disebabkan oleh cacat permukaan sebagian besar terjadi pada pipa baja berdiameter kecil dan berdinding tipis. Di satu sisi, perpanjangan gulungan pipa baja berdiameter kecil besar, dan cacat asli seperti lubang dan goresan cenderung muncul di permukaan bagian dalam dan luar pipa. Pada saat yang sama, selama proses pendinginan pipa baja berdinding tipis, tegangan tarik permukaan dihasilkan di lokasi cacat. Efek konsentrasi tegangan lebih signifikan, sehingga retakan pendinginan yang disebabkan oleh cacat cenderung terjadi.

2. Retak akibat tegangan, retak pendinginan
Retak tegangan adalah jenis retak pendinginan yang umum. Ini adalah cacat retak yang disebabkan oleh tegangan tarik permukaan yang melebihi kekuatan material selama proses pendinginan. Permukaan badan pipa dengan retak tegangan akibat pendinginan tampak halus dan rata, tanpa cacat asli, dan struktur mikronya seragam dan halus. Retak tersebut disebabkan oleh tegangan tarik permukaan yang berlebihan; retak tegangan akibat pendinginan sepenuhnya tegak lurus terhadap permukaan badan pipa, dan perluasan ke arah ketebalan dinding juga menunjukkan bahwa jenis retak ini sepenuhnya disebabkan oleh tegangan tarik permukaan yang berlebihan.

3. Retakan pendinginan tipe karburisasi permukaan
Saat menggunakan baja paduan mikro Cr-Mo karbon menengah dengan kandungan C sekitar 0,30% untuk memproduksi pipa baja tanpa sambungan, retakan pendinginan sering terjadi secara lokal pada permukaan luar pipa. Hasil analisis mikroskopis menunjukkan bahwa struktur di sekitar retakan pendinginan memiliki karburisasi, dan kedalaman lapisan karburisasi adalah 0,5-2,0 mm. Alasan terbentuknya retakan pendinginan ini adalah adanya karburisasi lokal pada permukaan luar pipa, yang menyebabkan tegangan berlebihan pada bagian yang mengalami karburisasi selama proses pendinginan, sehingga membentuk retakan pendinginan. Menurut proses produksi pipa baja tanpa sambungan, diduga bahwa proses yang dapat menyebabkan peningkatan kandungan C pada permukaan pipa baja adalah: terak pelindung karbon tinggi pembuatan baja menempel pada permukaan blanko pipa dan menembus matriks selama proses pemanasan suhu tinggi di tungku annular, sehingga menyebabkan lokalisasi permukaan pipa kapiler setelah proses penggulungan selesai. Karburisasi; Sebelum pipa baja memasuki tungku perlakuan panas, benda asing berkadar karbon tinggi seperti noda minyak dan serbuk gergaji menempel pada permukaannya. Setelah perlakuan panas suhu tinggi, kandungan C pada permukaan lebih tinggi daripada kandungan C pada matriksnya.

4. Meredakan retakan pada jenis baja yang rentan terhadap retakan
Beberapa pipa baja seamless bermutu tinggi memiliki kandungan unsur paduan yang tinggi dan kekuatan badan pipa yang tinggi, sehingga faktor intensitas medan tegangan tinggi. Jenis baja ini rentan terhadap retak. Cacat mikroskopis pada permukaan atau di dalam pipa sangat mudah membesar di bawah pengaruh tegangan, sehingga terbentuk cacat retak. Morfologi dan struktur retak pendinginan permukaan pada pipa struktural paduan baja kelas S135. Probabilitas cacat retak pendinginan pada jenis pipa baja seamless ini jauh lebih tinggi daripada jenis baja lainnya. Karena jenis baja ini mengandung lebih banyak unsur paduan Cr dan Mo, kekuatan pipa lebih tinggi, mikrostruktur pipa memiliki kemampuan yang buruk untuk mengkoordinasikan deformasi plastis, dan kapasitas penyimpanan deformasi buruk. Pelepasan hanya dapat terjadi melalui pembentukan retakan permukaan baru, sehingga merupakan pipa dengan risiko retak pendinginan yang tinggi.