Dikişsiz çelik borularda su verme çatlaklarının türleri ve nedenleri

1. Yüzey kusurlarının neden olduğu sertleştirme çatlakları
Belirli bir ünite 26CrMo4s alaşımlı yapısal boruları haddelerken, iç duvarda sıklıkla küçük sertleştirme çatlakları ortaya çıkar. Parlatılmış mikromorfoloji fotoğrafları, borunun iç duvarında 0,2 mm'den daha az derinlikte çukurlar ve eğrilmeler gibi birçok yüzey kusuru olduğunu göstermektedir. Bu kusurlu kısımlar, sertleştirme geriliminin etkisi altında gerilim yoğunlaşmasına neden olur ve sertleştirme çatlaklarının sebebi haline gelir. Yüzey kusurlarından kaynaklanan sertleştirme çatlakları çoğunlukla küçük çaplı, ince cidarlı çelik borularda görülür. Bir yandan, küçük çaplı çelik boruların haddeleme uzaması büyüktür ve çukurlar ve çizikler gibi orijinal kusurların borunun iç ve dış yüzeylerinde ortaya çıkma olasılığı yüksektir. Aynı zamanda, ince cidarlı çelik boruların sertleştirme ve soğutma işlemi sırasında, kusur bölgesinde yüzey çekme gerilimi oluşur. Gerilim yoğunlaşması etkisi daha belirgindir, bu nedenle kusurlardan kaynaklanan sertleştirme çatlaklarının oluşma olasılığı daha yüksektir.

2. Gerilme çatlağı tipi su verme çatlakları
Gerilme çatlağı, sık görülen bir sertleştirme çatlağı türüdür. Sertleştirme soğutma işlemi sırasında yüzey çekme geriliminin malzeme dayanımını aşması sonucu oluşan bir çatlak kusurudur. Gerilme çatlağı oluşmuş boru gövdesinin yüzeyi pürüzsüz ve düzdür, orijinal kusurları yoktur ve mikro yapısı homojen ve incedir. Çatlaklar aşırı yüzey çekme geriliminden kaynaklanır; gerilme çatlağı oluşmuş sertleştirme çatlakları boru gövdesinin yüzeyine tamamen diktir. Duvar kalınlığı yönündeki uzama da bu çatlak türünün tamamen aşırı yüzey çekme geriliminden kaynaklandığını göstermektedir.

3. Yüzey karbonizasyon tipi sertleştirme çatlakları
Yaklaşık %0,30 karbon içeriğine sahip orta karbonlu Cr-Mo mikro alaşımlı çelik kullanılarak dikişsiz çelik boru üretilirken, borunun dış yüzeyinde sıklıkla yerel olarak su verme çatlakları oluşmaktadır. Mikroskobik analiz sonuçları, su verme çatlağının etrafındaki yapının karbonlaşmaya sahip olduğunu ve karbonlaşma tabakasının derinliğinin 0,5-2,0 mm olduğunu göstermektedir. Bu su verme çatlağının oluşmasının nedeni, borunun dış yüzeyinde yerel karbonlaşmanın olması ve bu durumun su verme işlemi sırasında karbonlaşmış kısımda aşırı gerilime yol açarak su verme çatlaklarının oluşmasına neden olmasıdır. Dikişsiz çelik boru üretim sürecine göre, çelik borunun yüzeyindeki karbon içeriğinin artmasına neden olabilecek sürecin şu olduğu tahmin edilmektedir: Çelik üretiminde kullanılan yüksek karbonlu koruyucu cüruf, halka fırının yüksek sıcaklıkta ısıtma işlemi sırasında boru ham maddesinin yüzeyine yapışır ve matrise nüfuz ederek haddeleme tamamlandıktan sonra kılcal borunun yüzeyinde yerelleşmeye neden olur. Karbonlama; çelik boru ısıl işlem fırınına girmeden önce, yağ lekeleri ve talaş gibi yüksek karbonlu yabancı maddeler yüzeye yapışır. Yüksek sıcaklıkta ısıl işlemden sonra, yüzeydeki karbon içeriği matrisinkinden daha yüksek olur.

4. Çatlaklara duyarlı çelik türlerinde su verme çatlakları
Bazı yüksek kaliteli dikişsiz çelik borular, yüksek alaşım elementi içeriğine ve yüksek boru gövdesi mukavemetine sahip olduklarından, gerilme alanı yoğunluk faktörü yüksektir. Bunlar çatlamaya duyarlı çelik türleridir. Borunun yüzeyinde veya içinde oluşan mikroskobik kusurlar, gerilme etkisi altında çok kolay genişleyerek çatlak kusurları oluşturur. S135 çelik sınıfı alaşımlı yapısal borunun yüzey sertleştirme çatlağı morfolojisi ve yapısı. Bu tip dikişsiz çelik borunun sertleştirme çatlağı kusurları oluşturma olasılığı, diğer çelik türlerine göre önemli ölçüde daha yüksektir. Çünkü bu çelik türü daha fazla Cr ve Mo alaşım elementi içerir, boru mukavemeti daha yüksektir, boru mikro yapısı plastik deformasyonu koordine etme yeteneği zayıftır ve deformasyon depolama kapasitesi düşüktür. Serbest bırakma ancak yeni yüzey çatlaklarının oluşumu yoluyla gerçekleşebilir, bu nedenle sertleştirme çatlağı riski yüksek bir borudur.