奧氏體不銹鋼在高溫和室溫下均具有奧氏體組織，它具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐蝕性、耐熱性等?，F有五大類(lèi)不銹鋼中鉻鎳奧氏體不銹鋼綜合性能最好，牌號最多，品種、規格最全，適用范圈最廣。由于奧氏體不銹鋼中合金含量高，在熱加工過(guò)程中容易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。針對熱穿管過(guò)程中S30400不銹鋼產(chǎn)生開(kāi)裂的現象進(jìn)行了分析，并提出了改進(jìn)措施。

試驗方法

    1.宏觀(guān)形貌分析。

    2.選取S30400試樣，在光電直讀光譜儀上檢測其化學(xué)成分。

    3制作標準金相試樣，在A(yíng)xio Imager Aim型金相顯微鏡下觀(guān)察微觀(guān)組織形貌。試樣的制備、試樣研磨、試樣的浸蝕、顯微組織檢驗、顯微照相。均參照GB/T13298-1991《金屬顯微組織檢驗方法》。

    4取S30400不銹鋼 160 mm管坯試樣，使用FISCHER FMP30鐵素體儀分別從圓心到表面檢測其鐵素體含量。

    5在S30400開(kāi)裂荒管試樣上取30mm x65 mm x 15 mm的試塊，進(jìn)行1 050℃保溫20 min水淬試驗，將試驗所得到的試塊麟制成金相試樣，經(jīng)腐蝕后觀(guān)察其組織狀態(tài)。

    圖1所示為熱穿管內壁開(kāi)裂的荒管上所取試樣的宏觀(guān)形貌圖.試樣材料規格為 165 mm x16 mm，內壁除了明顯的大裂紋外，還存在很多細小的裂紋。 160 mm的棒材在加熱爐中的加熱溫度范圍為1 050-1 100℃,在爐內保溫20 min.出爐穿孔，穿孔后發(fā)現內壁開(kāi)裂嚴重。

   化學(xué)成分分析可以看出測量值符合控制標準的要求，俱是合金元素和C.N等都控制在較低的水平。

    通過(guò)對沒(méi)有開(kāi)裂的荒管金相分析可以看出，未出現裂紋的荒什組織為孿品奧氏體組織，不存在鐵素體。而開(kāi)裂荒針的組織存在大最的。α-鐵素體和少量的鐵素體，并且裂紋沿著(zhù)α-鐵素體開(kāi)裂或鐵素體開(kāi)裂，由于鐵素體含量極少，所以大部分裂紋是沿鐵素體開(kāi)裂的。鐵失素體是鑄坯生產(chǎn)中在A(yíng)r1線(xiàn)以下亞共析成分的奧氏體通過(guò)先共析析出形成的鐵素體，在穿憐加熱過(guò)程中沒(méi)有完全溶解。鐵素體是由于在穿管加熱時(shí)加熱溫度過(guò)高達到了Fe轉變溫度而形成的。由此可見(jiàn)，由于穿管加熱溫度過(guò)高，穿憐過(guò)程，Mo頂頭與材料基體的金屬摩擦熱過(guò)高形成了鐵素體，同時(shí)保溫時(shí)間短，在穿管過(guò)程中沒(méi)有充分溶解的。鐵素體與奧氏體變形不一致，從而導致了荒管產(chǎn)生裂紋。

    經(jīng)過(guò)1050℃溶處理保溫20 min之后，鐵素體未完全溶解，通過(guò)固溶處理無(wú)法消除鐵素體。由于基體中含有大量的鐵失素體和少量的鐵素體，少量的鐵素體影響比較微弱，所以可以通過(guò)熱處理成功消除體內的。鐵素體，有效地改善材料穿孔開(kāi)裂。比較而言，200mm管坯穿管開(kāi)裂幾率相對較小，160 mm管坯在穿許前熱處理工藝的溫度與之沒(méi)有區別，但是160 mm管坯保溫時(shí)問(wèn)要短許多，因此導致鐵素體沒(méi)用充分溶解。

    160 mm不銹鋼熱穿管開(kāi)裂的原因是材料基體內存在大量鐵素體，主要是鐵素體，另外有少量的鐵素體。奧氏體與鐵素體的高溫塑性不一致，在熱加下過(guò)程中塑性變形不同步產(chǎn)生開(kāi)裂?？梢圆扇∫韵麓胧┻M(jìn)行改進(jìn):

    S30400可適當將C含量提高至0.05%左右，同時(shí)將Mn含量提高至1.2%以上。

    加強電磁攪拌，降低過(guò)熱度，降低二冷水強度有利于打碎粗大的柱狀晶，適當提高等軸晶比例，減少成分偏析，有利于避免開(kāi)裂缺陷。

    在現有穿管工藝的基礎上，適當降低穿管前的加熱溫度，根據熱處理原則適當延長(cháng)保溫時(shí)間.可以使鐵素體充分溶解，而不產(chǎn)生鐵素體，可以降低開(kāi)裂缺陷。