无缝钢管裂纹分析

czdrxiao · 发表于 2013-11-19 08:13:19

材料37Mn5规格177*8的无缝钢管采用的830度水淬，热处理4000支，约有近200支都是“内表面小裂纹（有横向也有纵向）”，但是却没有发现一支外表面裂纹或开裂的。下图1、图2为横向内表面小裂纹，从金相中来看裂纹的形态像淬火裂纹。但心中一直很纠结：37Mn5这种材料我经常做淬火温度都是选用的900度，从未发生过类似批量性的问题，而这一次生产4000支，有近200支小裂纹都是发生在钢管的内表面，而钢管外表面即使有划痕的地方也从未发现一根有裂纹或开裂的现象，如果对这种“内表面小裂纹”定义为“淬火裂纹”是否存在牵强？另：针对这种情况有没有可能是该产品在热处理之前就已经存在原材料缺陷或内部小裂纹，在热处理过程中裂纹的进一步扩展所导致.还请大家发表下自已的观点或看法！
图1、100倍

图2、500倍

MYG · 发表于 2013-11-22 21:20:09

热轧管，，一般是J55通过调质成P110。
外淋内喷淬火，如水量和压力调整不好，极易造成机械性能不合或淬裂。

清霜 · 发表于 2013-11-19 22:32:51

朋友你知道无缝钢管的流程吗？我觉得内表面有缺陷，可能之前穿孔的时候造成裂纹了。你可以在内表面开裂的表面取样，看看组织怎么样。

ZX771 · 发表于 2013-11-19 23:06:31

同意2楼建议，必须查看内表面的最表层裂纹两面的组织和状态，这样可以确定或排除材料表面原始裂纹的存在与否。就你现在展示的裂纹位置不好判断是真正淬火裂纹还是原始裂纹淬火发生延伸。

哎呦喂 · 发表于 2013-11-20 08:37:07

趋势应该先确定是否是原材料就已经产生裂纹才行~

czdrxiao · 发表于 2013-11-20 10:33:43

非常感谢楼上高工的指点，我个人怀疑也是：内表面有缺陷所引起的裂纹扩展，但是我怎样取样才能查看内表面的最表层裂纹两面的组织和状态？

MYG · 发表于 2013-11-20 17:07:53

我认为是淬火裂纹，可能因内外冷却速度不一致引起的。

ZX771 · 发表于 2013-11-20 20:24:16

czdrxiao 发表于 2013-11-20 10:33
非常感谢楼上高工的指点，我个人怀疑也是：内表面有缺陷所引起的裂纹扩展，但是我怎样取样才能查看内表面的 ...

淬火裂纹的裂缝两边表面无脱碳和增碳现象，这是因为在加热炉内该处还不存在裂缝两边的表面，炉中气氛与此处无接触交流。如果事先存在原始裂纹那么裂缝两边表面早就形成，不可避免与炉中气氛接触，在空气介质中加热势必发生脱碳，两面留下脱碳层形成完全铁素体或表现为铁素体明显多于材料基体，在高碳势气氛中原始裂纹两面就出现多的珠光体或碳化物，重要判据就在这里。

xcy721626 · 发表于 2013-11-20 21:45:23

金相检查裂纹口处（钢管内表面）形态和表面组织，脱碳等情况，裂纹两边是否有脱碳及其其沿裂纹深度。（如果保护气氛。。。）有条件的话打开裂纹做扫描电镜查断口面形态。

zengdehui · 发表于 2013-11-20 23:59:46

未给出金相检查结果，预估是材料缺陷造成。

czdrxiao · 发表于 2013-11-21 08:54:14

ZX771 发表于 2013-11-20 20:24
淬火裂纹的裂缝两边表面无脱碳和增碳现象，这是因为在加热炉内该处还不存在裂缝两边的表面，炉中气氛与 ...

感谢总工指点！您说的这些我还是懂的，关键是对于这种内表面裂纹怎样取金相试样？也就是说如果是材料缺陷所致怎样取样才能找到原材料裂纹源？

xbbdll · 发表于 2013-11-21 12:34:57

我猜高工的意思，在整个裂纹周边做金相，如果像二楼说的前道工序就有微裂纹，金相上可看出脱碳，可找出裂纹源。排除前种可能性，从两个淬火温度上对比，低的反而淬裂，个人觉得应该从成份及夹杂上入手。

wlz2013 · 发表于 2013-11-21 14:40:18

垂直裂纹切割，金相面在有裂纹深度那一面，就是能观察到（内壁边沿-裂纹-外壁边沿）的那个面。

fengzhonghenji · 发表于 2013-11-21 15:16:22

在热处理前可以做一个超声，看是否热处理前就存在裂纹

ZX771 · 发表于 2013-11-21 17:37:34

czdrxiao 发表于 2013-11-21 08:54
感谢总工指点！您说的这些我还是懂的，关键是对于这种内表面裂纹怎样取金相试样？也就是说如果是材料缺陷 ...

如果材料存在原始裂纹缺陷的话，淬火时发生扩展是不可避免的，找原始裂纹或缺陷当然是在最表面，深处裂纹多是延展形成。即使在最原始裂纹也会向两端伸长，那么淬火裂纹表面的中段很有可能是原始裂纹所在。

w.w.100 · 发表于 2013-11-21 19:08:29

同意6楼意见，最大可能是淬火裂纹。这种钢管能不探伤出厂？而且37Mn5本身淬裂敏感性也不小。

zengdehui · 发表于 2013-11-21 23:07:22

照片好象是作流线分析的，再抛光腐蚀作金相分析或测裂纹临域显微硬度可确定是否有材料缺陷。从裂纹为规则的横向特征看，淬火前存在裂纹的可能性大。结构均匀的零件淬火裂纹一般没有这么规则的横向特征。

竹林风 · 发表于 2013-11-22 14:57:34

看100倍的图片好像钢管拉拔的表面质量有些差，怀疑是拉拔的内模出了问题！

197971500 · 发表于 2013-11-24 15:33:13

深内孔管型件淬火时有时会由于孔内冷速慢而导致内壁出现裂纹，如果冷速再慢或者再快都不会出现，我们曾经出现过这个问题，最后更换了淬火介质。楼主的材料和形状都与我的不同，具体原因还要楼主进一步分析，传几张裂纹处的金相照片，看下组织形貌。

op7962 · 发表于 2013-11-25 10:42:50

淬火裂纹有可能是之前存在缺陷、小裂纹引起，最好找到裂纹源进行分析。

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