热轧钢管用芯棒的表面缺陷分析.pdfVIP

维普资讯 第3O卷 第 2期 上 海 金 属 Vo1．30．No．2 41 2008年 3月 SHANGHAIMETAI5 March，2008 热轧钢管用芯棒的表面缺陷分析 张晓燕’ 黄子阳 沈江华 赖兴涛 徐 晖’ 朱玉斌’ (1．上海大学材料科学与工程学院，上海 200072；2．宝 山钢铁股份有限公司) 【摘要】 采用扫描 电镜及能谱分析对热轧管用失效芯棒的表面缺陷进行分析，探讨 了 芯棒表面缺 陷的产生原因和长大机理。研究结果表明，芯棒表面缺陷主要是服役过程 中产生 的表面氧化、龟裂以及磨损等，表面氧化和热疲劳开裂是芯棒失效的起 因，而热磨损以及各 种缺 陷的相互作用则导致 了芯棒 的最终失效。 关【键词】 热轧钢管 芯棒 表面缺陷 热疲劳 热磨损 SURFACE DEFECT ANALYSISoF IANDRIL FoR STEEL TUBE HoT RoLLING ZhangXiaoyan HuangZiyang2 ShenJianghua LaiXingtao XuHui ZhuYubin (1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiUniversity； 2．BaoshanIronandSteelCo．，Ltd．) A【bstract】 ScanningElectronicMicroscope(SEM)andEDAXwereusedtoanalyzethesurface defectofmandrilforhotrollingsteeltube．Appearancenadgrowthofthesurfacedefectwereinvestigated anddiscussed．Theresultsindicatedthatthefailureofmandrilwasmainly caused bytheformation， growthna dgatheringofitssurfacedefectssuchasoxidation，chapandabrasionduringservice．Surface oxidation，heatfatigue，andcombinedwithfurtherthermalwearleadtothefinalfailureofthemandril． K【eyWords】 HotRolledSteelTube，Mandril，SurfaceDefect，HotFatigue，HeatWear 1 前言 程 中裂纹的产生 、传播与扩大是非常严重的。在 芯棒是参与钢管轧制变形 的主要工具之一。 模具服役时形成 的表面残余应力叠加在热应力 热轧钢管用芯棒服役温度较高 ，同时要承受很高 上 ，使热疲劳破坏加速 】。 的轴向张应力和径 向压应力 。另外 ，芯棒在反复 宝山钢铁股份有 限公司在近来 的钢管生产 使用过程中处于一非稳定 的温度场中，需要承受 中，发现其使用的芯棒出现微裂、龟裂甚至环裂 冷热交替循环的温度变化和热磨损 ，因此 ，对芯 等缺 陷，致使其寿命严重 降低 ，且 由于缺 陷较 棒的性能和表面质量要求较高。芯棒不仅对轧制 深 ，无法改车，遂致报废。本文拟通过对此类失 管材的质量有重要的影响，而且作为高值易耗 效芯棒的表面缺陷、微观组织、微区成分等方面 品，芯棒的使用寿命对管材生产成本也起决定性 的分析研究 ，探讨芯棒失效的缺陷类型及影响芯 的作用 。影响芯棒寿命的因素有很多，如钢的 棒使用寿命的主要因素。 材质、热加工工艺 、冷加工工艺、热处理工艺 、