Page 89 - 理化检验-物理分册2024年第六期

杜志杰，等：无缝钢管表面异常磁痕产生原因

图 5 条状异常区域横截面 SE 图像 图 6 条状异常区域能谱分析位置
表2 异常区域能谱分析结果 %

质量分数
谱图
C Si Cr Mn Fe
谱图 1 3.28 1.34 — 1.80 93.58
谱图 2 — 1.26 0.33 1.31 97.10
谱图 3 — 1.31 0.45 1.63 96.62
谱图 4 3.25 1.19 — 1.56 94.00
谱图 5 2.64 1.26 — 1.44 94.67
含量略高。
1.4 电子探针分析

采用电子探针对管体异常区域进行化学成分
分析，分析位置如图 7 所示。其中，a1 为组织正常
区域，a2为条状区域 （靠近外壁），a3为条状区域（靠
近内部）。分析结果如表 3 所示，由表 3 可知：组织
异常区域的Cr、Si、Mn元素含量高于基体中对应元
素含量。 图 7 异常区域电子探针分析位置
表3 异常区域电子探针分析结果 %

质量分数
分析位置
Si Fe Cr Ni Mn
a1 0.67 96.78 1.00 0.006 1.03
a2 0.87 94.80 1.27 — 1.36
a3 1.24 96.09 1.16 0.072 1.23
2 综合分析 域存在成分偏析。
Cr、Mn、Si元素的偏析在很大程度上提高了该
热酸腐蚀试验后，发现无缝钢管管体外表面
区域奥氏体的化学稳定性，增大了马氏体相变的切
存在3条条状异常区域，这些条状区域周向间隔为
变阻力，加上Cr、Mn合金元素偏聚，降低了该区域
120 ℃， 与管体轴线成15°，条状区域内存在断续的腐
的马氏体转变起始温度，提高了其淬透性，在轧制冷
蚀沟。
却时材料出现马氏体和残余奥氏体 。
[2]
金相检验发现该无缝钢管基体组织为珠光体+ 通过上述分析，可以推断该无缝钢管的异常磁
铁素体，磁痕区的组织为带状组织，含有马氏体+ 痕不是裂纹、夹杂物等缺陷，属于非相关性磁痕，是
残余奥氏体；非金属夹杂物化学成分正常。能谱分 由显微组织不一致造成的。
析和电子探针分析结果表明，带状组织区域的Cr、 根据磁粉检测原理，在一定的磁粉检测灵敏度
Si、Mn元素含量高于基体对应元素含量，可见该区 下，导磁率变化梯度较大处都会发生磁粉聚集（即磁
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