冷拔無縫鋼管常見缺陷和形成原因

   在冶煉或熱加工過程中，由于某些因素（例如非金屬夾雜物、氣體以及工藝選擇或操作不當(dāng)?shù)龋┰斐傻挠绊?，致使鋼的?nèi)部或表面產(chǎn)生缺陷，從而嚴(yán)重地影響材料或產(chǎn)品的質(zhì)量，有時還將導(dǎo)致材料或產(chǎn)品報廢。
   冷拔無縫鋼管中疏松、氣泡、縮孔殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點(diǎn)、裂紋以及各種不正常的斷口缺陷等，均可以通過宏觀檢驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)。宏觀檢驗(yàn)的方法分酸浸檢驗(yàn)及斷口檢驗(yàn)兩種方法。用酸浸法顯示的常見宏觀缺陷簡介如下：
偏析
 形成原因
澆注凝固過程中，由于選擇結(jié)晶和擴(kuò)散作用引起某些元素的聚集，造成化學(xué)成分不均勻。根據(jù)分布的不同位置可分為錠型、中心和點(diǎn)狀偏析等。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，當(dāng)偏析是易蝕物質(zhì)或氣體夾雜聚集時，呈顏色深暗、形狀不規(guī)則，略行凹陷、底部平坦并有很多密集微孔斑點(diǎn)。如為抗蝕元素聚集，則呈顏色淺淡、形狀不規(guī)則、比較光滑的微凸斑點(diǎn)。
疏松
 形成原因
鋼在凝固過程中由于低熔點(diǎn)物質(zhì) 凝固收縮和放出氣體產(chǎn)生空隙，而在熱加工過程中未能焊合。根據(jù)其分布情況，可分為中心和一般疏松兩類。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸面上，孔隙呈不規(guī)則的多邊形、底部尖窄的凹坑，這種凹坑通常多出現(xiàn)在偏析斑點(diǎn)之內(nèi)。嚴(yán)重時，有連成海綿狀的趨勢。
夾雜
 形成原因
① 外來金屬夾雜

在澆注過程中，金屬條、塊、片落入錠模中或冶煉末期加入的鐵合金未熔化。
 宏觀特征
在浸蝕片上，多呈邊緣清晰、顏色與周圍顯著不同的幾何形狀。
 形成原因
② 外來非金屬夾雜

在澆注過程中，沒有來得及浮出的熔渣或剝落到鋼液中的爐襯和澆注系統(tǒng)內(nèi)壁的耐火材料。 宏觀特征
較大的非金屬夾雜物很好辨認(rèn)，而較小的夾雜腐蝕后剝落，留下細(xì)小的呈圓形的小孔。

 形成原因
③ 翻皮底注鋼錠澆注過程中的表面上半凝固的薄膜卷入鋼液中去。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，顏色與周圍不同，形狀不規(guī)則的彎曲狹長條帶，周邊常有氧化物夾雜和氣孔存在。
縮孔 形成原因
鋼錠或鑄件澆注時，心部的液體由于 冷凝時體積收縮未能得到補(bǔ)充，在鑄錠頭部或鑄件中形成宏觀孔穴。
 宏觀特征
在橫向酸浸試樣上縮孔位于中心部位，其周圍常是偏析、夾雜或疏松密集的地方。有時在浸蝕前就可看到洞穴或縫隙，浸蝕后孔穴部分變暗，呈不規(guī)則折皺的孔洞。
 形成原因
鋼錠澆注過程中所產(chǎn)生和放出的氣體造成的缺陷。
 宏觀特征
在橫向試樣上，呈與表面大致垂直的裂縫，附近略有氧化和脫碳現(xiàn)象。在表面以下的位置存在稱為皮下氣泡，較深的皮下氣泡稱為針孔。在鍛軋過程中，這些未氧化也未焊合的氣孔被延伸成細(xì)管狀，橫截面上呈孤立的小針孔。在橫截面上類似于排列規(guī)律的點(diǎn)狀偏析，但顏色較深者為內(nèi)部蜂窩氣泡。
白點(diǎn)
 形成原因
一般認(rèn)為是氫和組織應(yīng)力的作用，鋼中的偏析和夾雜也有一定的影響，屬于裂縫的一種。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸試樣上，呈細(xì)短裂縫。在縱向斷口上則是粗晶狀的銀亮白點(diǎn)。

裂縫冷拔無縫鋼管形成原因
軸心晶間裂縫：當(dāng)枝狀組織較嚴(yán)重時，大尺寸鋼坯沿枝狀組織主、枝干間產(chǎn)生裂縫。
內(nèi)裂：由于鍛軋工藝不當(dāng)而產(chǎn)生的開裂。
 宏觀特征
在橫截面上，軸心位置沿晶間開裂，呈蛛網(wǎng)狀，嚴(yán)重時呈放射狀開裂。
折疊
 形成原因
冷拔無縫鋼管或鋼錠的表面斑疤凹凸不平及 的棱角，在鍛軋中疊附在冷拔無縫鋼管上，或由于孔型設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)生成耳子，在繼續(xù)軋制時疊合而成。
 宏觀特征
冷拔無縫鋼管在橫向熱酸浸試樣上，與鋼的表面呈斜交的裂縫，附近有較嚴(yán)重的脫碳，縫內(nèi)常夾有氧化物鱗屑。

軸承專用無縫鋼管使用性能要求標(biāo)準(zhǔn)
軸承無縫鋼管又稱高碳鉻無縫鋼管，含碳量Wc為1%左右，含鉻量Wcr為0.5%-1.65%。軸承無縫鋼管又分為高碳鉻軸承無縫鋼管、無鉻軸承無縫鋼管、滲碳軸承無縫鋼管、不銹軸承無縫鋼管、中高溫軸承無縫鋼管及防磁軸承無縫鋼管六大類。
     高碳鉻軸承無縫鋼管GCr15是世界上生產(chǎn)量 的軸承無縫鋼管，含碳Wc為1%左右，含鉻量Wcr為1.5%左右，從1901年誕生至今100多年來，主要成分基本沒有改變，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，研究工作任在繼續(xù)，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，占世界軸承無縫鋼管生產(chǎn)總量的80%以上。以至于軸承無縫鋼管如果沒有特殊的說明，那就是指GCr15。
    軸承無縫鋼管是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承無縫鋼管有高而均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限。對軸承無縫鋼管的化學(xué)成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴(yán)格，是所有鋼鐵生產(chǎn)中要求嚴(yán)格的鋼種之一。、

   為滿足以上對動軸承的性能的要求，對軸承無縫鋼管材料提出了以下一些基本的性能要求：
1）高的接觸疲勞強(qiáng)度，
2）熱處理后應(yīng)具有高的硬度或能滿足軸承使用性能要求的硬度，
3）高的耐磨性、低的摩擦系數(shù)，
4）高的彈性極限，
5）良好的沖擊韌性和斷裂韌性，
6）良好的尺寸穩(wěn)定性，
7）良好的防銹性能，
8）良好的冷、熱加工性能。