不锈钢镜面管表面缺陷要如何进行检测?
不锈钢镜面管表面缺陷要如何进行检测?
一、实验材料和方法
1、原料准备
不锈钢镜面管的原材料是9Ni坯料经电渣重熔锻造后制成的200圆坯。声波和颜色检测结果表明,毛坯内外无缺陷。
钢坯在Assel斜轧生产线上轧制成152x16mm无缝钢管,环炉温度1150。
2、缺陷分析相关实验
不锈钢镜面管手动超声波缺陷检测用于定位缺陷和样品。用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察抛光样品和用4%酸性乙醇溶液腐蚀的样品。
从剩余的毛坯中取出工作部分为10mm的热模拟拉伸试样,在Gleehle3500热模拟试验机上进行800-1 250的热模拟拉伸试验。拉伸速度为0.01/秒。从剩余的坯料中取出10mm10mm10mm的金相试样,在1100下氧化1 h、2 h、4 h和8 h,高温下氧化试样的金相观察。
二、实验结果及分析
1、成品管缺陷分析
经检验,不锈钢镜面管内外表面质量良好,光滑,无破损。但超声波检测发现成品不锈钢管内表面无损伤,表面存在系统性缺陷。通过光学显微镜观察到的成品管的外表面缺陷。
可以看出不锈钢镜面管外表面的缺陷会在轧制过程中造成微小的外部褶皱和裂纹。可以推断,形成裂纹和褶皱的步骤是在上浆之前,网眼是在上浆时出现的。测量后大折叠深度为0.8毫米。如果所有裂纹及其周边都不光滑,不难发现存在氧化晶粒层,裂纹扩展方向沿晶界。另外,管体正常表面除氧化层外无缺陷,氧化层与管体金属界面不光滑,存在晶界氧化层。晶间氧化层的存在会大大降低管体的变形能力。
2、热模拟拉伸试验结果及分析
为了研究材料的高温塑性,进行了一系列热模拟拉伸实验。
90-1 200是9Ni钢的高塑性区,拉伸应变可达90%以上。通过比较管材轧制各阶段的变形量和变形温度,不难发现钻孔和斜轧阶段处于高塑性区,变形量远小于变形能力。定径步骤结束时的温度低于900 ,但之前的分析表明,在定径之前,不锈钢镜面管表面已经形成了缺陷。所以可以想象,这种轧制过程中的外部细小皱纹和裂纹,并不是材料本身塑性差造成的。
3、高温氧化实验结果及分析
氧化后的样品不锈钢镜面管表面光滑,但1小时后氧化层与金属界面之间出现细晶界氧化。随着氧化时间的增加,晶界氧化深度变深。此时,晶界氧化速率高于金属氧化物的进展速率。当晶界氧化深度达到一定程度时,氧化层厚度随着氧化时间的增加而增加,但晶界氧化深度不会进一步增加。此时可以看出氧化层金属的晶界氧化与内部进展速率处于平衡状态。