304L無縫鋼管二輥斜軋穿孔裂紋的形成原因

王寶順，邵 羽，李 三，趙芳馨，沈紅英，朱新強

（浙江久立特材科技股份有限公司，湖州313000）

0 引 言

國內從20世紀60年代起就一直采用二輥斜軋穿孔工藝生產18－8型不銹鋼無縫管［1］，該工藝不僅可以用于不銹鋼管的生產，同樣也適合高合金（如高溫合金、耐蝕合金）鋼管的生產［2－3］。但是，在二輥斜軋穿孔工藝中，鋼坯質量、坯料加熱制度、工具設計、設備調整和操作等因素控制不佳時則容易產生廢品，如壁厚、內裂、內擦傷、外裂和外表劃傷等［4－7］。浙江久立特材科技股份有限公司采用二輥斜軋穿孔工藝生產的φ202mm×23mm 304L（00Cr19Ni10）無縫鋼管為冷軋機組提供管坯，但是在一個批次的產品中，幾乎每根荒管內部沿軸向均零星出現了裂紋。裂紋特征就是荒管內表面和外表面基本上完整，但是管坯橫截面上沿圓周方向零星分布細微裂紋，裂紋沿管坯軸向的長度大約數毫米，如圖1（a）所示。裂紋嚴重時，在整個圓周上發生金屬分層現象，如圖1（b）所示。為找到產生裂紋的原因，作者針對該批次內部出現裂紋的304L穿孔荒管，采用光學顯微鏡、熱力學計算軟件、定量金相、掃描電鏡等多種方法對荒管內部產生裂紋的原因進行了分析，為其后續生產提供指導和借鑒。

1 理化檢驗及熱力學計算結果

二輥斜軋熱穿孔工藝所用鋼坯由國內某特殊鋼廠提供，在出現裂紋的304L穿孔荒管管坯上鋸下一段長度約為40mm且包含裂紋的圓環，然后沿荒管軸向切下一塊寬度約為20mm的試樣，進行化學成分分析；利用Thermo－Calc熱力學計算軟件，以304L鋼坯的化學成分為基準，進行相平衡計算，確定鋼坯在不同溫度下的相組成；……