Page 65 - 理化检验-物理分册2022年第十二期

杨文静, 等: 20G 无缝钢管开裂原因

对 2 号 和 3 号 管 段 进 行 金 相 检 验, 结 果 如 浅, 脱碳层深度约为 68 μ m 。由此可知, 管段在未服

图 6~8 所示。可以看出, 20G 钢的基体组织为铁素 役之前存在脱碳现象。脱碳能显著降低材料的硬
体和珠光体, 在 1 号、 2 号、 3 号管段的内表面均有明 度、 强度、 耐腐蚀、 耐热等性能。同时经测量, 管段基
显的脱碳现象。服役后的管段脱碳层深度较深, 且 体铁素体晶粒度为 8.5 级, 开裂处 1 号管段脱碳区

完全脱碳, 脱碳处组织为单一的铁素体, 并伴随着晶 域的粗大铁素体晶粒度为 5.5 级。管段的夹杂物不

粒长大, 脱碳层深度约为 177 μ m ; 3 号管段内表面 严重, 主 要 为 A 类 细 系 1 级, D 类 细 系 1 级 ( 见

也存 在 脱 碳, 脱 碳 层 深 度 约 为 123 μ m ; 3 个 管 图 9 )。氧化物质点的微观形貌如图 10 所示。
段的外表面也存在脱碳, 相比内表面, 脱碳深度较

图 8 3 号未服役管段的显微组织形貌( 外壁)

图 9 夹杂物微观形貌
图 6 2 号管段漏洞部位显微组织形貌

图 10 氧化物质点的微观形貌
1.5 扫描电镜和能谱分析
对氧化物质点处进行扫描电镜( SEM ) 和能谱

分析, 结果如图 11 和表 3 所示。
1 号开裂管段内表面已经发生氧化, 并存在微
裂纹, 裂纹周围有很多高温氧化物质点。氧化物质
点沿晶界分布, 使材料晶界弱化, 降低了材料的力学
性能及抗腐蚀性能, 高温质点是空气或钢中的氧元
素与钢中强氧化性的硅元素、 锰元素结合, 形成富集
硅元素、 锰元素的氧化物颗粒。点状氧化物的形成
图 7 3 号未服役管段的显微组织形貌( 内壁) 需要更高的温度和更长的时间, 温度要达到 950~

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