不锈钢无缝钢管拔制开裂
奥氏体不锈钢无缝钢管TP321在拔制过程中横裂，该工艺执行已有二十年左右的历史，以前未出现过这种开裂形式，求助各位指点迷津！先介绍工艺流程：钢采用中频炉+氩氧炉双联精炼工艺，氩氧炉精炼过程中为全程吹入氩气，炉型为20T，下注法浇铸4支5.2T 26吋方锭（大头750×750，小头550×550，长度约为1600），钢锭经镦粗（镦后长度约700）——拔长（拔后长度约1900）反复三次，最后锻圆成ф500圆钢，外表面剥皮至ф490、同时圆棒中心钻ф130通孔；穿孔机穿孔成ф520×45荒管，荒管经酸洗、润滑，两次扩管（两次扩管之间有一次1080℃软化固溶处理）至ф550×40，再软化固溶处理、酸洗、润滑后带顶头冷拔至ф538×38。
在拔制过程伴随清脆的开裂声响，基本上连续开裂的部位声响大而密集，不连续开裂的部位则声响短而稀疏。4支钢锭生产的4支钢管（单支重量在4吨左右）皆出现此种开裂，在钢管拔制的尾部（已无法对应是否为钢锭的为尾部）裂纹密集，向拔制的头部方向逐渐减少而消失。
目前已知本炉钢的熔炼成分(%)分析为：C:0.044、Mn:1.41、P:0.033、S:0.003、Si:0.31、Ni:9.75、Cr:17.60、Ti:0.29、Cu:0.16、Mo:0.22、Al：0.039、Co:0.074、B:0.0014、N:0.029、Nb:0.040、V:0.106、W:<0.01、As:0.012、Pb:0.016、Sn:0.014、Bi:0.010、Ta:<0.005、Sb:<0.001，断口附近的化学成分及金相分析正在采样之中。断口的宏观照片附后，图1——图4为其中一支管子从开裂严重的尾部到逐渐消失的头部的局部照片，图4中的裂纹在红色线圈内。可能照片拍摄的角度不好，特别说明：所有的裂纹皆为横向。
本帖最后由 烟不离手 于 2011-8-29 13:54 编辑
1楼的图片的顺序为图1、图2、图4、图3。谁能告诉我，在上传的时候编排好了的顺序，为什么在上传后顺序就乱了，且丢失了图1、图2的图片标题？ 工艺是没有问题的。
查一下：
硬度是否偏高，
是否出存在严重偏壁，
取一个断口做一下金相分析。 冷拔后固溶处理的的温度是否均匀，取样多点测试硬度分布情况！ 查看裂纹深度，因为壁厚较大；均热和冷却很重要；测量壁厚是否均匀； 能否帮俺销点热处理配件咯:D 本帖最后由 烟不离手 于 2011-9-30 10:41 编辑
今天拿到石油大学两位老师的分析报告。由于著作权的问题，烟不离手不便于上传报告的全部内容，如有坛友感兴趣，可私信于烟不离手。报告对裂纹产生及扩展的原因分析为以下几点：
（1）断裂形式：沿晶脆性断裂。
（2）裂纹扩展路径：内壁萌生起裂，沿晶界扩展，呈螺旋状，裂纹总长度大于管的周长。
（3）断裂原因：可能与σ相在奥氏体晶界析出有关，奥氏体晶粒粗大也会降低材料的塑性、韧性。
（4）钢的奥氏体晶粒尺寸粗大，晶粒度为2.0~2.5级。
另，如果石油大学老师分析的结论正确，欢迎大家继续讨论工艺或生产中可能存在的缺陷和解决方案。
烟不离手先抛块砖：σ相的析出除了成分偏析外，还和热加工和热处理后的冷却速度有关。该规格管子单支重量大，钢锭巨大，偏析在所难免。应重新设计浇注工艺，或者检查浇注工序对工艺的偏离情况，尽量降低这种偏析；钢管在生产过程中的中间热处理时，尽量采用靠上限的固溶处理温度，力图使晶界Cr的偏聚减弱（呵呵，高温固溶是否能减弱晶界Cr的偏聚，待方家指正），之后的冷却要有足够大得冷却水槽，并且强力搅拌、循环，使水池水温始终不高于60℃。 1.从照片来看，裂纹却是沿晶界扩展，说明晶界强度低。2.对于大件的固溶处理，不仅要解决外壁的冷却速度，而且要解决整个截面冷却问题。
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