從機理上看，一般認(rèn)為管坯中的非金屬夾雜物會破壞45 #結(jié)構(gòu)鋼管的連續(xù)性和致密性，嚴(yán)重的夾雜物甚至?xí)?5 #結(jié)構(gòu)鋼管分層現(xiàn)象。另一種被認(rèn)為是氫致裂紋，即由于鋼中的氫積累，金屬內(nèi)部的氣體分壓過高，在圓管毛坯中形成白點，在軋制過程中出現(xiàn)裂紋擴展，終形成分層缺陷。提高鋼水的潔凈度，減少有害夾雜;增加連鑄坯等軸晶比例，減少中心偏析和中心疏松;采用合理的冷卻制度，避免鑄坯內(nèi)部出現(xiàn)內(nèi)裂紋;對下線鑄坯或連軋坯采取緩冷工藝，減少內(nèi)部應(yīng)力，從而保證管坯和成品45#結(jié)構(gòu)鋼管的組織和力學(xué)性能滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
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通過測定熱塑性曲線，選擇 的加熱溫度。管坯加熱還要注意有足夠的保溫時間，以降低變形抗力和提高45#結(jié)構(gòu)鋼管塑韌性。軋輥轉(zhuǎn)速是穿孔工藝的關(guān)鍵參數(shù)，軋輥轉(zhuǎn)速由低向高變化過程中，存在一個開始出現(xiàn)分層的臨界軋輥轉(zhuǎn)速。軋輥轉(zhuǎn)速較低時，管坯容易形成孔腔;軋輥轉(zhuǎn)速較高時，管坯和45#結(jié)構(gòu)鋼管容易形成分層缺陷。為了管坯和45#結(jié)構(gòu)鋼管分層缺陷，應(yīng)把軋輥轉(zhuǎn)速降低到開始出現(xiàn)分層的臨界軋輥轉(zhuǎn)速以下。
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我們?nèi)粘Ｊ褂脽o縫管的過程中時常會遇到無縫鋼管空拔時變形的現(xiàn)象?？瞻魏鬅o縫鋼管外表面的表面積增加了，內(nèi)表面的表面積是減小了，而在內(nèi)外表面層之間必會存在一個中性層，在外表面與中性層之間的各層變形后都增加了表面積，而以外表面層增加得 ，在中性層與內(nèi)表面之間各層變形后表面積都減小了，而以內(nèi)表面減小 。由于外表面至中性層之間(稱外層)的金屬其自然延伸比中性層至內(nèi)層之間(稱內(nèi)層)的金屬小，所以變形時外層必然受到內(nèi)層的牽制作用，其實際延伸比自然延伸大，同時由于增加了延伸其厚度就減小了。相反，內(nèi)層的延伸受到外層的阻礙，其實際延伸比自然延伸小，而厚度增加了。

為了研究材料高溫塑性，進行了一系列熱模擬拉伸實驗?？梢园l(fā)現(xiàn)900-1 200℃為9Ni鋼的高塑性區(qū)，其拉伸變形量可達90%以上。對比軋管各個階段的變形量與變形溫度，不難發(fā)現(xiàn)穿孔與斜軋兩個步驟都在高塑性區(qū)，且變形量遠小于材料的變形能力。定徑步驟 階段溫度雖然低于900℃，但是前面的分析已經(jīng)表明，管體外表而的缺陷形成在定徑之前。因此可以認(rèn)為，本次軋制中出現(xiàn)的小外折與裂紋不是由于材料本身塑性不佳引起的。
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在 100℃經(jīng)不同時間氧化樣品的形貌?？梢姡m然為氧化樣品表面光滑，但是1h后氧化層與金屬界面之間就出現(xiàn)了細小的晶界氧化，見圖4(b)。隨著氧化時間延長，晶界氧化深度進一步加深，見圖4(c).(d)。此時晶界氧化速度大于氧化層相金屬內(nèi)推進速度。當(dāng)晶界氧化深度達到一定程度以后，隨著氧化時間延長，氧化層厚度進一步增加，但是晶界氧化深度不再進一步加大，見圖4(e)。可見此時晶界氧化及氧化層相金屬內(nèi)部推進的速度達到了平衡。
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無縫管表面缺陷的形成有兩種可能性:一種是材料本身在變形過程中塑性不夠，導(dǎo)致裂紋與外折形成;另一種是材料表面氧化引起表面缺陷，表面缺陷在變形過程中放大成為裂紋與外折。在高溫保溫條件下，無縫管外表面由晶界氧化導(dǎo)致的脆性表面及裂紋一直存在。這樣的表面在無縫不銹鋼管加工的變形過程中勢必會引起表面缺陷。