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00Cr17Ni12Mo2不锈钢管热轧层裂的研究超低碳奥氏体不锈钢00Cr17Ni12Mo2因其价格优势在许多使用场合下成为316L的替代材料，但企业在加工或使用过程中，发现这类不锈钢管在穿孔及扩管之后，部分产品出现分层开裂。裂口与钢管轴向约呈45°分层折叠状，钢管内壁呈灰褐色，并有扩管后留下的纵向压痕。裂痕表面呈黑灰色，深部形状较平整，裂口粗糙，且裂纹沿钢管切向和轴向扩展，裂面与钢管切向呈2°～2.5°夹角，但未贯穿截面，是典型的内分层或内折缺陷。超低碳奥氏体不锈钢属于难变形合金，其管坯斜轧穿孔时，由于变形不易深透，顶头前各阶段变形强度呈(U1+W+2U2)形态分布，这种分布将导致表层金属的附加变形剧烈，从而引起内分层缺陷。此外，当轧制参数设置不当，孔腔的形成将导致内折。通过对成分进行化学分析，其主要合金元素均符合要求。在钢管内表层开裂部位取样，测得该区域的碳含量为0.013%，说明有少量脱碳。然而碳的质量分数在0.025%以下，已不足以形成Cr23C6沉淀而引起晶间腐蚀，因此可以排除由于局部晶间腐蚀造成层状开裂的可能。用SEM对裂面进行分析，200倍所显示分层面的低倍形貌较平滑，450倍下可见层裂面上覆有网状开裂的氧化层，650倍下可观察到层裂面上高温氧化物呈平行条状分布，1000倍下的氧化物裂缝中隐约可见金属的撕裂韧窝形态。分层面未见夹杂物。上述现象表明，斜轧穿孔后，由于后续扩孔的总扩径率高达46.2%，原有分层面或内折面上的氧化物受变形而撕裂，其一次裂纹呈网状，二次裂纹则与扩孔的拉伸方向平行，呈纵裂形态，层裂或内折在斜轧穿孔其间便已形成，且层裂不是由钢中夹杂物所引起。螺旋状分层开裂是在斜轧穿孔过程中，材料在螺旋前进、径向压缩以及受顶头阻滞的特定条件下而形成局部分层，在变形区交变应力作用和管壁反复弯曲条件下不断扩大分层面，并与孔腔撕裂贯通，此时的裂纹的角度应与斜轧螺旋角有关。材料内表面在扩管芯棒的作用下受径向挤压和轴向摩擦作用，可促使网状裂纹扩展，裂纹表面进一步受到高温氧化而不可焊合。二辊斜轧穿孔时，毛管内侧比外侧更容易出现层裂。分层开裂对斜轧穿孔的工具调整参数较敏感，应特别注意前进角与顶头前伸量的调整，以避免孔腔形成。斜轧穿孔区椭圆度系数过大将导致内分层加剧，应注意控制横向变形，尤其是穿孔区的椭圆度系数，建议其小于等于1.05，以免造成分层加剧。条状分布的铁素体（δ）在交变应力和附加应变作用下可诱发层裂。（榕霖）本文来源锌钢百叶窗: