継目無鋼管の焼割れの種類と原因

1. 表面欠陥誘起焼入れ割れ
ある工場で26CrMo4s合金構造用管を圧延すると、内壁に小さな焼割れが発生することがよくあります。研磨された微細構造の写真を見ると、管の内壁には深さ0.2mm以下のピットや反りなどの表面欠陥が多数存在することが分かります。これらの欠陥部分は焼入れ応力の作用で応力集中を生じ、焼割れの原因となります。表面欠陥誘起焼割れは、主に小径薄肉鋼管で発生します。小径鋼管は圧延伸びが大きく、管の内外面にピットや傷などの欠陥が発生しやすいです。同時に、薄肉鋼管の焼入れ・冷却過程では、欠陥箇所に表面引張応力が発生します。応力集中の影響がより顕著になるため、欠陥誘起焼割れが発生しやすくなります。

2. 応力割れ型焼入れ割れ
応力割れは、焼入れ割れの一般的な種類です。これは、焼入れ冷却過程において、表面引張応力が材料強度を超えることで発生する割れ欠陥です。応力割れ焼入れ割れが発生した管体の表面は平滑で、本来の欠陥はなく、微細組織は均一で微細です。この割れは、過度の表面引張応力によって引き起こされます。応力割れ焼入れ割れは管体の表面に対して完全に垂直であり、肉厚方向への伸長からも、このタイプの割れは過度の表面引張応力によって完全に引き起こされていることがわかります。

3. 表面浸炭型焼入れ割れ
C含有量が約0.30％の中炭素Cr-Moマイクロアロイ鋼を使用してシームレス鋼管を製造する場合、管の外表面に局所的に焼割れが発生することがよくあります。ミクロ分析結果によると、焼割れの周囲の組織は浸炭しており、浸炭層の深さは0.5〜2.0mmです。この焼割れの形成原因は、管の外表面に局所的な浸炭があり、焼入れ中に浸炭部に過度の応力が生じて焼割れが発生することです。シームレス鋼管の製造プロセスによると、鋼管表面のC含有量の増加を引き起こす可能性のあるプロセスは、製鋼高炭素保護スラグがシルト管ブランクの表面に付着し、環状炉の高温加熱プロセス中にマトリックスに浸透し、圧延が完了した後に毛細管表面に局所化をもたらすことであると推測されています。浸炭;鋼管が熱処理炉に入る前には、油汚れやおがくずなどの高炭素異物が表面に付着しており、高温熱処理後は表面のC含有量が母材よりも高くなります。

4. ひび割れ感受性鋼種における焼入れひび割れ
一部の高級シームレス鋼管は、合金元素の含有量が多く、管体強度も高いため、応力場の強度係数が高く、割れに敏感な鋼種です。管の表面や内部の微細欠陥は、応力の作用下で非常に拡大しやすく、ひび割れ欠陥が発生します。S135鋼級合金構造管の表面焼割れの形態と構造。このタイプのシームレス鋼管の焼割れ欠陥の発生確率は、他の鋼種よりも著しく高くなっています。この鋼種はCrとMoの合金元素を多く含んでいるため、管の強度が高く、管の微細構造の塑性変形を調整する能力が低く、変形貯蔵能力が低いです。放出は新しい表面亀裂の形成によってのみ発生するため、焼割れのリスクが高い管です。