在使用超聲波測厚儀對304不銹鋼管壁厚進(jìn)行測量時(shí)，有時(shí)會(huì )出現示值小于304不銹鋼管實(shí)際壁厚的情況，并且這些304不銹鋼管內表面往往伴有許多鼓包和翹皮出現。對這種情況進(jìn)行了分類(lèi)統計，并取樣進(jìn)行分析。指出304不銹鋼管超聲波測厚示值減小是由分布在壁厚中間和靠近內表面區域的異常夾雜物引起的，內表面的鼓包和翹皮是由分布在壁厚靠近內表面邊緣區域的異常夾雜物引起的；304不銹鋼管內表面的翹皮與二輥斜軋穿孔變形產(chǎn)生的毛管內折有本質(zhì)的區別。

江陰市長(cháng)江304不銹鋼管有限公司采用連鑄坯通過(guò)Φ273mmAccuRoll軋管機組生產(chǎn)熱軋無(wú)縫304不銹鋼管過(guò)程中，在使用超聲波測厚儀對成品304不銹鋼管的壁厚進(jìn)行抽查測量時(shí)，有少量304不銹鋼管出現示值減小的現象，即超聲波測厚儀的示值小于304不銹鋼管實(shí)際壁厚。例如，304不銹鋼管實(shí)際壁厚為6.00mm，而超聲波測厚儀顯示的數值是2.62～4.85mm。這種現象在超聲波探傷專(zhuān)業(yè)叫“超聲波測厚示值異?！?，在304不銹鋼管生產(chǎn)現場(chǎng)亦稱(chēng)“壁厚減薄”。本文對304不銹鋼管超聲波測厚示值減小的情況進(jìn)行了統計，并取樣做了金相分析和掃描電鏡能譜鑒定，對示值減小的原因進(jìn)行了分析。

1304不銹鋼管超聲波測厚示值減小的情況統計

1.1分類(lèi)統計按鋼號統計，出現超聲波測厚示值減小的有20、Q345B、27SiMn等鋼號，有的鋼號沒(méi)有出現示值減小的現象。按冶煉爐號統計，超聲波測厚示值減小的現象只出現在部分爐號的部分管坯上。按304不銹鋼管規格統計，使用Φ180～310mm連鑄坯軋制成Φ159～329mm×6.0～16.5mm的304不銹鋼管，都出現過(guò)超聲波測厚示值減小的現象。按生產(chǎn)批次統計，超聲波測厚示值減小的出現率為0.5%；在出現示值減小的生產(chǎn)批次里，按304不銹鋼管檢驗支數統計，出現率約為9.5%。

1.2數據分布使用TT130型超聲波測厚儀和美柯達CG-88型耦合劑，測量不同鋼號、不同規格、不同爐號的10支304不銹鋼管，對304不銹鋼管超聲波測厚示值減小的數據分布情況進(jìn)行了統計。測厚儀經(jīng)過(guò)校準，以上下左右間距50mm或200mm連續測量壁厚，每支304不銹鋼管測量73～129個(gè)點(diǎn)。測量結果表明，在出現超聲波測厚示值減小的304不銹鋼管上，并非管體上每一點(diǎn)壁厚示值都減小，壁厚示值沒(méi)有減小的合格點(diǎn)占15.87%～76.56%，平均為51.19%。示值減小的不合格點(diǎn)在管體表面上大致呈螺旋形分布，若把304不銹鋼管的壁厚分成3等份對測量數據進(jìn)行統計，示值減小的不合格點(diǎn)的數值為：壁厚值1/2左右的占4.70%～69.86%，平均為29.70%；為壁厚值1/3左右的占9.41%～36.54%，平均為19.11%；沒(méi)有測量到接近實(shí)際壁厚的數值。

2304不銹鋼管超聲波測厚示值減小的特點(diǎn)

2.1外觀(guān)特點(diǎn)

生產(chǎn)檢驗經(jīng)驗表明，超聲波測厚示值減小的304不銹鋼管的外表面未見(jiàn)異常，而內表面往往伴有許多鼓包和翹皮出現（圖1）（也有部分超聲波測厚示值減小的304不銹鋼管，內表面正常）。鼓包呈大米粒狀，翹皮的面積有黃豆粒大?。ɑ蛏源螅?，鼓包和翹皮數量不定，在304不銹鋼管內表面傾斜、隨機分布。

2.2高倍特點(diǎn)

在304不銹鋼管超聲波測厚示值減小的位置取金相試樣，按GB/T10561-2005進(jìn)行夾雜物檢驗。結果顯示，試樣中夾雜物數量多、長(cháng)度長(cháng)（很多大于500μm），呈條狀、斷續條狀或線(xiàn)狀集中分布，也有較大的塊狀夾雜物夾在其中，明顯異常。在500倍放大倍數下觀(guān)察，夾雜物主要為灰色塊狀和條狀，伴有淺灰色塊狀和條狀，其大都分布在壁厚的中間區域和靠近內表面區域，與金屬的流線(xiàn)方向平行。在壁厚中間區域出現的夾雜物，有的分布偏離金屬流線(xiàn)方向、自然彎曲，有的中間稍粗而兩端尖細，有的尾部分叉或呈掃帚狀，有的2～3條密集排在一起，好像這些夾雜物仍然保留其熱變形前在連鑄坯中某一空間的狀態(tài)特點(diǎn)；在壁厚靠近內表面區域，特別是靠近內表面邊緣，斷續條狀夾雜物較多；靠近外表面區域的夾雜物非常少，即使有，長(cháng)度也只有200μm左右。對近百個(gè)試樣夾雜物長(cháng)度和分布進(jìn)行檢驗的結果基本相同，其中2個(gè)試樣夾雜物的分布及長(cháng)度檢驗結果見(jiàn)表1（長(cháng)度小于500μm的夾雜物未計入）。

有的試樣在壁厚靠近內表面邊緣區域出現與內表面平行的裂紋，可以明顯地看到，裂紋沿夾雜物方向擴展延伸。裂紋靠近304不銹鋼管內表面一側的金屬有的向304不銹鋼管內孔方向鼓起（圖2），有的已經(jīng)斷裂并延展，斷裂并延展的金屬翹起，形成以?shī)A雜物為底邊的“對號形”或“開(kāi)口三角形”缺陷（圖3）。在壁厚的其他區域未見(jiàn)裂紋。有的線(xiàn)狀夾雜物在顯微鏡較低倍數下觀(guān)察類(lèi)似于裂紋，但在500倍下觀(guān)察，是分布在金屬基體上呈線(xiàn)狀排列的細小夾雜物，并未見(jiàn)夾雜物與基體金屬開(kāi)裂的現象。用4%酸酒精溶液對試樣進(jìn)行腐蝕，檢驗其晶粒度和組織，結果正常。夾雜物穿過(guò)鐵素體和珠光體排列成條狀、斷續條狀或線(xiàn)狀，未見(jiàn)夾雜物被鐵素體包圍的現象、夾雜物周?chē)撎棘F象以及過(guò)燒和局部晶粒粗大組織。2.3夾雜物鑒定取2個(gè)上述金相試樣，在每個(gè)試樣上選取2個(gè)典型視場(chǎng)，使用5600-LB型掃描電子顯微鏡對夾雜物所含元素及組成進(jìn)行能譜分析。掃描電子顯微鏡能譜分析的結果見(jiàn)表2，并如圖4~5所示?？梢钥闯?，管體中的夾雜物是氧化物，其中CaO、Al2O3和SiO2含量較多，MnO、Na2O、ZrO2、K2O和MgO含量較少。

結論

（1）超聲波測厚示值減小的304不銹鋼管中夾雜物異常；夾雜物是氧化物，包括含量較多的CaO、Al2O3和SiO2，含量較少的MnO、Na2O、ZrO2、K2O和MgO，分布在壁厚中間和靠近內表面區域；304不銹鋼管的晶粒度和組織正常。

（2）超聲波測厚示值減小的304不銹鋼管內表面往往伴有許多鼓包和翹皮出現。

（3）304不銹鋼管超聲波測厚示值減小是由于分布在壁厚中間和靠近內表面區域的異常夾雜物引起的；304不銹鋼管內表面的鼓包和翹皮是由于分布在靠近內表面邊緣區域的異常夾雜物引起的。

（4）超聲波測厚示值減小的304不銹鋼管內表面的翹皮與二輥斜軋穿孔變形產(chǎn)生的毛管內折有本質(zhì)區別。