無錫耐低溫無縫不銹鋼管表面成品管缺陷分析
可以發(fā)現(xiàn)不銹鋼管外表面缺陷為軋制過程中嚙合了的細小外折及裂紋，見圖1(a)。可以推測，裂紋及外折的形成階段在定徑之前，且在定徑過成中發(fā)生嚙合。經(jīng)測量，最大外折深度為0.8 mm。不難發(fā)現(xiàn)，所有裂紋及外折周邊都并不光滑，而是有一層經(jīng)過氧化的晶界，且裂紋的延伸方向是沿著晶界的，見圖1(b).(c)。不僅如此，在管體未顯示缺陷的正常表面上除了有氧化層的覆蓋外，氧化層與管體金屬之間的界面也并不光滑，而是有一層晶界氧化層，見圖1(d)。晶界氧化層的存在會大幅度降低管體的變形性。
對氧化層及氧化物進行掃描電鏡及能譜觀察，結(jié)果如圖2所示。低倍下由無縫不銹鋼管外表面向內(nèi)延伸的線掃描結(jié)果見圖2(a)，顯示表面氧化層僅為Fe的氧化物，Ni,Si,Mn并不參與氧化反應(yīng)，此外，在氧化過程中Ni原子明顯由氧化層相金屬表面擴散，而Si, Mn元素的擴散不明顯。無縫不銹鋼管表面內(nèi)的晶界氧化形貌及能譜結(jié)果見圖2(b)，晶界氧化會導(dǎo)致細小裂紋在晶界之間出現(xiàn)。且晶界氧化物與外氧化層相仿，為Fe的氧化物，Ni原子在氧化過程中向晶內(nèi)擴散。
綜合以上結(jié)果認為，9Ni無縫不銹鋼管表面缺陷的形成有兩種可能性:一種是材料本身在變形過程中塑性不夠，導(dǎo)致裂紋與外折形成;另一種是材料表面氧化引起表面缺陷，表面缺陷在變形過程中放大成為裂紋與外折。
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