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针对37Mn5合金管坯经穿管后在管材内壁表面上形成大量条状鼓包缺陷,利用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等检测手段,对鼓包进行分析。结果表明,在管坯基体中存在较大尺寸的复合型条状夹杂物。此类夹杂物分割了金属基体的连续性,在管壁上形成小夹层。在穿管过程中因受到轴向摩擦力和轴向碾制力挤压,小夹层皱起并与基体脱离形成鼓包。因此,提高钢水的纯净度是减少或消除鼓包缺陷的主要措施。     

钢管内表面鼓包形成原因分析

针对某次采用连铸坯生产N80-1的Φ139.70mm×7.72mm套管时部分钢管内表面出现鼓包缺陷问题进行了研究分析,发现鼓包周围存在较多、较大夹杂物。该夹杂物在钢管穿孔和连轧时在钢管内外表层形成薄片,在定径时形成鼓包。因此,减少钢中大型夹杂物含量是减少鼓包缺陷产生的主要措施。     

石油套管缺陷形成原因分析

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对石油套管制造过程中形成的缺陷进行了分析,并对缺陷的形成原因进行了探讨。结果表明:钢管分层、内表面鼓包缺陷以及螺纹表面麻坑缺陷是管坯中大型夹杂物导致的,其中分层和内表面鼓包缺陷中的夹杂物来源于钢水,夹杂物在浸入式水口中聚集长大后被钢流冲刷到钢液中;螺纹表面麻坑缺陷的夹杂物来源于钢液中的结晶器保护渣。钢管外折缺陷是由于管坯表面存在皮下裂纹,在轧制过程中遗传到钢管中形成的。提高钢水的洁净度、减少结晶器保护渣的卷入、控制铸坯表面的皮下裂纹是控制石油套管缺陷的关键。     

夹杂物尺寸对粉末高温合金低周疲劳寿命影响的机制

为了研究夹杂物尺寸对粉末高温合金低周疲劳寿命的影响,将夹杂分别位于试样中心、表面、亚表面并改变其尺寸,研究同一位置下,不同夹杂物尺寸对应力应变分布的影响,结果表明:当夹杂物界面上不含微孔洞时,夹杂物与基体尺寸比例在实验室尺度（1:25）到工程尺度（1:10 000）范围内,夹杂物尺寸对应力应变影响很小;工程实际中,缺陷往往会与基体形成不完好的连接界面,即初始损伤破坏——微孔洞。缺陷对寿命的影响原因:夹杂物尺寸越大,它与基体的界面就越大,出现不完好连接和缺陷的概率就会增加,容易在界面处产生初始损伤破坏;当夹杂物界面上含有微孔洞时,随着夹杂物尺寸变大,界面正应力明显增大,界面切应力微弱减小,基体最大正应力和最大塑性应变均明显增大。     

1Crl8NigTi旋压薄壁管内壁黑丝的成因

本文采用金相及电子探针方法,分析了1Cr18Ni9Ti旋压薄壁管内壁黑丝缺陷的成因。结果表明,钢中夹杂物含量较高、且呈串状分布时,在酸洗过程中易被酸蚀掉呈条状空隙。当钢管内壁涂上含有氧化铝高硬度粒子的牛油石灰作润滑剂时,在随后的冷拔过程中,氧化铝硬粒子嵌入软态金属基体的条状空隙中,再经冷轧、旋压便产生黑丝缺陷。     

冶金部钢铁物理测试情报网金相专业第八届年会论文摘要(续)

1Cr18Ni9Ti旋压薄壁管内壁黑丝成因的探讨/陆关福等(上海钢铁研究所) 本文采用金相及电子探针方法,分析了1Cr18Ni9Ti旋压薄壁管内壁黑丝缺陷的成因。结果表明,钢中夹杂物含量较高,且呈串状分布时,在酸洗过程中易被酸蚀掉呈条状空隙,当钢管内壁涂上含有氧化铝高硬度粒子的牛油石灰作润滑剂时,在随后的冷拔过程中氧化铝硬粒子嵌入软态金属基体的条状空隙中,再经冷轧、旋压便产生黑丝缺陷。减少和消除缺陷的措施是: ①选择夹杂含量较少的原材料;     

夹杂物对无缝钢管裂纹形核和长大的力学影响

内外折是无缝钢管生产过程中常见的缺陷,管坯中的夹杂物对上述缺陷的形成具有重要影响。采用有限元方法,分析含条形MnS夹杂物的16Mn钢受力后的应力、应变分布情况,以期得出夹杂物对钢管内折的影响。分析认为:MnS夹杂物与基体的边界处存在应力、应变集中,而且夹杂物与基体的结合力又比较弱,导致裂纹形核在此处开始;裂纹尺寸越大,应力、应变越严重,裂纹扩展越快,越易达到扩展失稳的临界尺寸,从而形成内折缺陷;长条形夹杂物的端部存在较高的应力、应变集中,应严格控制长条形夹杂物的产生。     

Q235B H型钢冷弯开裂原因分析

利用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试及金相检测等方法对Q235B H型钢冷弯开裂试样进行分析。结果表明:在冷弯试验过程中,粗大的条状塑性夹杂物和点链状脆性夹杂物与基体的结合性较差,冷弯过程中夹杂物脱落或周围应力集中形成空隙或显微裂纹,随着受力状态的加强导致裂纹扩张形成冷弯开裂的裂纹源,在开裂过程中带状组织和加工痕迹加剧了裂纹的扩大。     

Cr5锻钢支承辊夹杂性缺陷分析

为探明Cr5支承辊出现探伤缺陷的原因,截取本体检测试片,开展组织观察和断口分析,研究了夹杂物微观形貌。结果表明:支承辊心部存在密集性夹杂物缺陷,缺陷呈条状或断续链条状分布;能谱分析结果表明夹杂物主要为Ca和Si的氧化物,是冶炼过程复合脱氧剂形成的脱氧产物。     

40Cr钢转向节锻造后表面鼓包研究

40Cr钢汽车转向节锻坯常常出现鼓包等缺陷。为此,对产生鼓包的锻件进行了化学成分分析、金相检验和能谱分析。结果表明:锻件的成分符合要求,鼓包金属为碳含量为3.5%～4.0%的铸铁,鼓包附近基体金属有0.4～0.5 mm的增碳层。鼓包是连铸坯表面的粘渣在锻造过程中以液态形式存在于锻件表面,随后冷却过程中凝固并与基体金属焊合而产生的。通过优化铸造工艺、稳定浇铸过程及选用黏度小、熔点低和熔速快的保护渣等,消除了40Cr钢转向节锻件的鼓包缺陷。     

HXD3C型机车车轴磁粉检测磁痕显示分析

HXD3C型机车新制车轴磁粉检测,磁痕显示呈轴向锯齿条状分布,两端尖细,长度3mm~8mm,同裂纹磁痕特征相似。对磁痕显示的缺陷性质判定决定车轴的最终验收,通过化学成分分析及金相分析,结果表明:缺陷由非金属夹杂物引起。依据TB/T 1619-2010标准中定义,确定该类缺陷为发纹。依据标准对发纹缺陷进行判定,避免了车轴磁粉检测误判所造成的经济损失。     

17-4PH医用不锈钢零件表面白斑产生原因分析

某17-4PH医用不锈钢零件在电解抛光后表面出现白斑缺陷。通过对白斑区域进行宏微观形貌观察和成分分析,并对该零件的显微组织结构进行表征,确定了白斑的产生原因。结果表明:该白斑为不锈钢基体局部严重腐蚀区域。白斑的产生是由原材料中存在严重的铁素体带状偏析和条状夹杂物引起的。     

FGH96合金挤压过程非金属夹杂物的变形行为

对热等静压态FGH96合金进行热挤压变形,分析非金属夹杂物Al2O3和SiO2在热等静压和热挤压过程中的形貌特征与变形特性。结果表明:在热等静压和热挤压过程中,Al2O3夹杂与FGH96合金基体为机械结合,两者之间没有反应过渡区,而SiO2夹杂与FGH96合金基体中的铝和钛元素在高温和高压下发生化学反应,在基体与SiO2夹杂之间形成反应过渡区;FGH96合金挤压变形过程中,材料内部为三向压应力状态,在挤压方向非金属夹杂物被拉长成不连续的线状,在垂直于挤压方向,夹杂物投影面积减小;大挤压比的热挤压变形能有效破碎合金中的非金属夹杂物缺陷,细化合金晶粒,提高FGH96合金盘件的纯净度水平。     

中碳铬镍钼钢“层次结构”断口的观察

“层次结构”断口是介于纤维状断口和层状断口之间的过渡断口,其基本特征是表面层次起伏和有一定数量的亮线。亮线是在打断口时沿线条状夹杂形成的沟槽所产生的反光性较强区域。表面层次起伏是由于线条状夹杂的大小、分布形态和密集程度在断裂过程中引起的宏观现象。通过宏观观察、金相观察、X射线衍射分析、电子衍射分析、透射电镜和扫描电镜、对中碳铬镍钼钢“层次结构”断口的显微结构,特别是微小夹杂物形态、成分、结构和分布等方面进行综合观察和分析。“层次结构”断口的成因是由于以硫化锰为主的线条状夹杂和基体具有适当的塑性,在打断口时的宏现形貌表现,显微偏析的带状组织只对“层次结构”断口的亮线宽窄有一定的影响。     

SPHC钢白色条状缺陷的形成及控制

SPHC钢作为热轧产品,广泛用于制造各种面板、焊接结构件,或者作为冷轧薄钢板的原料。文章针对作为冷轧基料的本钢热轧SPHC产品在用户使用过程中出现的白色条状缺陷进行分析,发现白色条状缺陷主要是气泡与以氧化铝为主复合类夹杂物共同作用的结果。因此本钢炼钢厂对其生产过程中脱氧时机、工艺路径及精炼周期等生产工艺参数进行优化调整,减少了白色条状缺陷。     

34CrNi3MoV阀箱锻件缺陷解剖分析

在34Cr Ni3Mo V阀箱锻件的近表面发现分散的小缺陷,经过超声波探伤检验和磁粉宏观检验后,在缺陷位置金相进行取样,利用金相显微镜和扫描电镜对缺陷位置试样进行显微观察。确定缺陷主要是由于熔炼过程中的气泡吸附夹杂后残存在钢中而形成的条状缺陷在锻造过程中被压碎成分散的小缺陷。     

30CrMo钢热穿轧毛管表面缺陷分析

通过宏观、扫描电镜、金相显微镜和光谱等方法对 30CrMo钢热穿轧毛管表面缺陷进行分析,结果表明,毛管表面缺陷是由于在轧管过程中轧管机组某轧辊表面粘异物或轧辊磨损严重,使轧辊表面形成凸块,轧制时压印在钢管外表面形成凹陷,随后续轧制毛管外表面的变形而延展成与轴向约成 30°角的螺旋、条状凹陷分布。     

某型内燃机铝合金活塞的金相检验

借助金相检验相关知识,对某型号内燃机活塞进行了宏观组织和显微组织分析。结果表明:活塞基体部位分散性孔洞为1级,集中性孔洞为1级;复合材料部位分散性孔洞为1级,集中性孔洞为1级;活塞试样组织中α固溶体较大,共晶硅呈短条状,部分呈小块状,初晶硅呈中等块状,略有聚集, 评定为3级;鱼骨状铁相夹杂物及针状铁相夹杂物不明显,铁相夹杂物评定为1级。     

34CrMo4无缝钢管内折缺陷的成因分析

针对国内某型号34CrMo4无缝钢管生产过程中出现的钢管内折缺陷,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),对缺陷微观形貌和微区成分进行了系统观察和分析,探讨了34CrMo4无缝钢管内折缺陷的形成原因。研究发现钢管内表面内折缺陷区域有大量层次明显的裂纹,并且在内折缺陷区域、生产线热加工后管坯和模拟生产线热处理后的管坯中均发现了Cu元素富集现象。在生产线管坯穿孔咬入过程中,高含Cu夹杂物被轧碎挤压至晶界处,并沿晶界渗入,破坏晶界的连续性。由于穿孔产生的轴向拉应力以及高含Cu夹杂物的出现,使管坯沿轴向变形过程中出现基体不连续现象,管坯在不断延伸过程中出现微裂纹,无缝钢管内壁在随后的连轧和定径过程中形成内折缺陷。     

弹体表层缺陷原因分析

炮弹弹体生产中，磁粉检测发现表层缺陷。经理化检验确认，表层及基体内缺陷处含有夹杂物，通过扫描电镜观察及能谱分析，确认夹杂物中含有冶炼过程中保护渣的成分。表层缺陷是冶炼过程中保护渣卷入钢坯，钢材轧制、弹体冲拔加工时夹杂物随金属变形，切削加工时暴露到表层形成的，通过磁粉检测可以发现剔除。在基体内未暴露的缺陷无有效的检测方法检验剔除。建议完善钢材质量评估和检验方法，冶炼时及时剔除质量有波动的钢锭，弹体加工中采用有效的检测技术，选择适宜的时机进行基体缺陷的检验，以保证批量生产产品质量。