如何改善奥氏体不锈钢通管开裂问题

奥氏体不锈钢在高温和室温下具有奥氏体组织，具有优良的机械性能、耐腐蚀性和耐热性。在现有的五种不锈钢中，铬镍奥氏体不锈钢综合性能最好，牌号最高，品种规格最全，应用范围最广。由于奥氏体不锈钢的合金含量高，在热加工时容易出现质量问题。对S30400不锈钢热管穿孔过程中的裂纹进行了分析，并提出了改进措施浙江不锈钢管。

实验方法

1.宏观形态分析。

2、选择S30400样品，在光电直读光谱仪上检测其化学成分。

3 制作标准金相试样，用AxioImager Aim 型金相显微镜观察金相组织形貌。样品制备、样品破碎、样品腐蚀、微观结构检查、显微镜检查。均参照GB/T13298-1991 《金属显微组织检验方法》。

4 取一个S30400 不锈钢160 毫米坯料的样品，并使用FISCHER FMP30 铁素体计检测从中心到表面的铁素体含量。

5 从开裂的排水管样品S30400 中取出30mm x 65mm x 15mm 的试件，在1,050C 下进行20 分钟的水冷测试。

图1 显示了从热管内壁有裂纹的封闭管中取出的样品的宏观形貌，样品材料的尺寸为165 mm x 16 mm。许多小裂缝。 160mm棒在炉内加热温度范围为1050-1100，在炉内保温20分钟，钻孔后内壁出现严重裂纹。

化学成分分析表明，实测值符合控制标准要求，合金元素和C.N均控制在较低水平。

通过未开裂的排水管的金相分析可知，未开裂的废料组织为双奥氏体组织，没有铁素体。断针的组织最大。有-铁素体和少量铁素体，裂纹沿-铁素体或铁素体发生，由于铁素体含量很少，大部分裂纹沿铁素体发生。铁素体是制造铸坯时在Ar1线以下含有二次共析成分的奥氏体先共析析出形成的铁素体，在加热过程中没有完全溶解。通过管道加热时，加热温度对于Fe相变温度过高，导致形成铁素体。可以看出，由于通过管子的加热温度高，Mo尖端与材料基体之间的金属摩擦热过高，在穿透管子的过程中无法形成铁素体。铁素体和奥氏体的变形不均匀，导致排水管出现裂纹。

在1050下固溶处理20分钟后，铁素体没有完全溶解，无法通过固溶处理去除铁素体。由于基体中含有大量的铁素体和少量的铁素体，少量铁素体的作用相对较弱，因此可以通过热处理成功地从体内去除。铁氧体能有效改善材料的穿孔和开裂。相比较而言，200mm管坯开裂的可能性比较小，160mm管坯的热处理工艺温度与穿线前没有区别，所以用来完全熔化。

160mm不锈钢熔深产生裂纹的原因是材料基体中存在大量铁素体，主要是铁素体，少量铁素体存在。奥氏体和铁素体的高温塑性不是恒定的，在热加热过程中塑性变形不同步产生裂纹。可以采取以下措施来改进：

S30400可适当提高C含量至0.05%左右，同时将Mn含量提高至1.2%以上。

加强电磁搅拌，减少过热，降低二次冷水强度，有助于打碎粗大的柱状晶，适当增加等轴晶的比例，减少组分分离，防止裂纹缺陷。

在现有穿管工艺的基础上，根据热处理原理，适当降低穿管前的加热温度，适当延长保温时间，可使铁素体完全溶解，不产生铁素体，减少裂纹缺陷。