Các loại và nguyên nhân gây nứt nguội trong ống thép liền mạch

1. Các vết nứt do dập tắt do khuyết tật bề mặt
Khi một đơn vị nhất định cán ống kết cấu hợp kim 26CrMo4, các vết nứt tôi nhỏ thường xuất hiện trên thành trong. Ảnh chụp vi hình thái được đánh bóng cho thấy có nhiều khuyết tật bề mặt như rỗ và cong vênh với độ sâu không quá 0,2mm trên thành trong của ống. Các bộ phận khuyết tật này tạo ra sự tập trung ứng suất dưới tác động của ứng suất tôi và trở thành nguyên nhân gây ra các vết nứt tôi. Các vết nứt tôi do khuyết tật bề mặt chủ yếu xảy ra ở các ống thép thành mỏng, đường kính nhỏ. Một mặt, độ giãn dài cán của ống thép đường kính nhỏ lớn và các khuyết tật ban đầu như rỗ và vết xước dễ xuất hiện trên bề mặt bên trong và bên ngoài của ống. Đồng thời, trong quá trình tôi và làm nguội của ống thép thành mỏng, ứng suất kéo bề mặt được tạo ra tại vị trí khuyết tật. Hiệu ứng tập trung ứng suất rõ rệt hơn, do đó các vết nứt tôi do khuyết tật dễ xảy ra.

2. Nứt do ứng suất làm nguội
Nứt ứng suất là một loại nứt dập tắt phổ biến. Đây là một khuyết tật nứt do ứng suất kéo bề mặt vượt quá cường độ vật liệu trong quá trình dập tắt. Bề mặt thân ống có vết nứt dập tắt ứng suất nhẵn và phẳng, không có khuyết tật ban đầu, cấu trúc vi mô đồng đều và mịn. Các vết nứt này là do ứng suất kéo bề mặt quá mức; các vết nứt dập tắt ứng suất hoàn toàn vuông góc với bề mặt thân ống. Sự mở rộng theo hướng chiều dày thành ống cũng cho thấy loại nứt này hoàn toàn do ứng suất kéo bề mặt quá mức gây ra.

3. Các vết nứt làm nguội kiểu thấm cacbon bề mặt
Khi sử dụng thép hợp kim vi mô Cr-Mo cacbon trung bình có hàm lượng C khoảng 0,30% để sản xuất ống thép liền mạch, các vết nứt tôi thường xuất hiện cục bộ trên bề mặt ngoài của ống. Kết quả phân tích vi mô cho thấy cấu trúc xung quanh vết nứt tôi có lớp thấm cacbon, độ sâu của lớp thấm cacbon là 0,5-2,0mm. Nguyên nhân hình thành vết nứt tôi này là do bề mặt ngoài của ống có hiện tượng thấm cacbon cục bộ, dẫn đến ứng suất quá mức ở phần thấm cacbon trong quá trình thấm cacbon, do đó hình thành các vết nứt tôi. Theo quy trình sản xuất ống thép liền mạch, người ta suy đoán rằng quá trình có thể gây ra sự gia tăng hàm lượng C trên bề mặt của ống thép là: xỉ bảo vệ cacbon cao luyện thép bám vào bề mặt phôi ống bùn và thấm vào ma trận trong quá trình gia nhiệt ở nhiệt độ cao của lò hình khuyên, dẫn đến hiện tượng thấm cacbon cục bộ trên bề mặt của ống mao dẫn sau khi cán xong. Thấm cacbon; Trước khi ống thép vào lò xử lý nhiệt, các tạp chất cacbon cao như dầu mỡ, mùn cưa bám trên bề mặt. Sau khi xử lý nhiệt độ cao, hàm lượng cacbon trên bề mặt cao hơn hàm lượng cacbon trong cốt thép.

4. Làm nguội vết nứt trong các loại thép nhạy cảm với vết nứt
Một số ống thép liền mạch cao cấp có hàm lượng nguyên tố hợp kim cao và độ bền thân ống cao, do đó hệ số cường độ trường ứng suất cao. Chúng là loại thép nhạy cảm với vết nứt. Các khuyết tật vi mô trên bề mặt hoặc bên trong ống rất dễ mở rộng dưới tác động của ứng suất, do đó hình thành các khuyết tật nứt. Hình thái vết nứt làm nguội bề mặt và cấu trúc của ống kết cấu hợp kim cấp thép S135. Xác suất khuyết tật nứt làm nguội của loại ống thép liền mạch này cao hơn đáng kể so với các loại thép khác. Do loại thép này chứa nhiều nguyên tố hợp kim Cr và Mo hơn nên độ bền của ống cao hơn, cấu trúc vi mô của ống có khả năng phối hợp biến dạng dẻo kém và khả năng lưu trữ biến dạng kém. Sự giải phóng chỉ có thể xảy ra thông qua việc hình thành các vết nứt bề mặt mới, do đó đây là loại ống có nguy cơ nứt làm nguội cao.


Thời gian đăng: 09-10-2024