Page 81 - 理化检验-物理分册2024年第十期

解德刚，等：油缸管内表面不规则缺陷产生原因分析方法

图 5 油缸管内表面豁口缺陷微观形貌

图 6 油缸管内表面裂纹缺陷微观形貌
伸，裂纹线条柔和，裂纹尖端不分叉，并且延伸走向 于底部。因此，通过有针对性地控制制管时润滑剂
发生改变。 硼砂、石墨的质量与润滑工艺，该类缺陷得到了有效

3 综合分析 控制。
3.2 豁口缺陷产生原因
3.1 凹坑缺陷产生原因 SEM分析结果显示，豁口缺陷底部黑色异物的
凹坑缺陷的尺寸较大，不属于非金属夹杂物导
致的坑点状缺陷 。缺陷处无氧化脱碳现象，表明 化学成分主要为Al、Ca、Si、Mn、K、Na、Fe等元素，
[4]
其中，Zn、P元素为冷拔酸洗磷化液的主要成分，Al、
缺陷不可能产生于钢管制管加热以前，排除钢坯缺
Si、Mn元素为炼钢添加合金或脱氧剂的主要成分，
陷遗传的可能。该缺陷应属于异物压入型缺陷，由
钢管内壁硬物脱落造成。缺陷与基体接合部位的组 Na、Ca、Al元素可能来自于冷拔皂化液，Ca、Na、K
元素也可能来自于炼钢的耐火材料保护渣，Na、K元
织晶粒无异常粗大或流变现象，表明硬物压入产生
[5]
于制管加热以后、组织转变之前，在后续的酸洗或冷 素还可能来自于机械加工润滑液 。首先，豁口缺
拔变形时，压入物从钢管内壁剥离，加上钢管冷拔变 陷出现的位置不固定，没有规律可循，可以排除冷拔
形时内表面的拉应力作用，凹坑缺陷进一步变长，从 工艺或工模具方面的原因。其次，豁口缺陷与基体
而形成椭圆状的形貌。而“压入物”很可能是钢管 过渡区域无氧化脱碳，可排除钢坯原始缺陷的遗传。
高温变形过程中添加的硼砂润滑剂结块，或是石墨 而且，如果炼钢保护渣卷入钢中，除了Ca、Na、K元
润滑剂内的硬质异物，在高温轧制过程中撵入钢管 素会被检测出以外，一般还会伴有一定量的F元素，
内壁表层形成缺陷源。作为硬质核心，压入物在受 故可排除Ca、Na、K元素来源于炼钢耐火材料的情
外力和流体腐蚀时，易与钢管内壁或内壁浅层分离。 况。Na、Ca、Al元素主要来自于冷拔皂化液，K元素
Zn、P元素在钢管磷化酸洗过程中渗入缺陷并留存 主要来自于机械加工润滑液，说明缺陷在热轧管料

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