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大口徑厚壁鋼管缺陷：偏析、縮管、縮孔與縮松、氣孔以及裂紋等
在鑄錠生產中由于金屬和厚壁鋼管本身性質、熔煉鑄造過程中技術條件的控制以及設備等原因，會給鑄錠帶來許多不同形式的缺陷。有些缺陷，經過清理或稍許加工能排除，不影響產品質量，可看做合格鑄錠；有些缺陷則不能排除，只好報廢重熔。
就幾種常見大口徑厚壁鋼管缺陷分述如下。
1．偏析
所謂偏析就是鑄錠內成分不均勻。一個晶粒內的厚壁鋼管成分不均勻，叫晶內偏析。鑄錠整個體積內成分有變化，不同部位成分有顯著差別的，叫區域偏析。區域偏析又分下面幾種。
當鑄錠中心部分易熔組元多時，叫正偏析或正常偏析。鑄錠外層部分易熔組元多時，叫反偏析。由比重造成的鑄錠上下成分不同，叫比重偏析。
晶內偏析可以通過均勻化退火消除。
比重偏析可以利用澆鑄時攪拌、加快冷卻速度或添加其他元素阻礙晶體上浮下沉來減輕。
正偏析的產生是在冷卻速度相當慢的情況下，鑄錠由外向里凝固，先凝固的是高熔點成分，隨著結晶面的推進，原來在外圍的易熔成分被推向鑄錠中心。
反偏析正相反，由于冷卻速度大，先凝固的高熔點成分收縮造成枝晶間空隙，易熔成分因受到壓力通過這些空隙被擠到鑄錠外層造成的。嚴重的反偏析會造成鑄錠“出汗”（偏析瘤）和結疤。
對區域偏析可以通過控制鑄造工藝因素來減弱或排除。
2．縮管、縮孔與縮松
這些缺陷是鑄錠厚壁管在凝固時體積收縮造成的。液體金屬在冷卻過程中，接近模壁的地方（四邊與底部）先凝固，上部和中間仍為液體。凝固部分要收縮，液體補充，等全部凝固完了鑄錠上部形成一管狀(圖28 (a)），叫縮管，氧化物夾渣都集中在這里，這一部分只能切除不能利用。為了減小縮管，生產中往往在凝固過程中，隨著收縮再逐漸補充一些液體金屬（叫補縮），消除或減小縮管的影響。
液體金屬在冷卻過程中，除接近四周模壁處先凝固外，上部因敞開受大氣冷卻也會慢慢凝固，而中心部分最后凝固。這中心部分凝固時也需要補縮，但此時無液體補充，在鑄錠中部出現孔洞，叫縮孔（圖28（b））。
如果孔洞很小很分散，叫縮松(圖28(c))。
這類缺陷，在澆鑄過程中，降低澆鑄速度、提高冷卻速度或采用保溫帽以及補縮等辦法均可減輕或消除。連續鑄造沒有縮管、縮孔這類缺陷的危害，因為鑄錠無限長。
3．氣孔
厚壁鋼管在熔煉過程中吸氣，除氣精煉做的不好，凝固時氣體析出，如果不能讓它逸出鑄錠之外，就會留在鑄錠中，形成圓孔(圖28(d))；還有涂料選擇的不當或涂料過多，也會造成氣孔。氣孔多與縮松混在一起很難分辨。
4．裂紋
鑄錠因裂紋而報廢的數量頗大。厚壁鋼管在凝固過程中產生的裂紋，叫熱裂紋；在完全凝固以后產生的裂紋，叫冷裂紋。這些裂紋都是因為鑄錠內由于溫差或其他原因造成內應力，而內應力超過了合金當時的抗拉強度或允許的塑性造成的。熱裂紋在高溫時發生的，與冷裂紋不同，斷口往往被氧化。
不銹鋼圓鋼上比較典型的內裂紋多屬于熱裂紋；則扁錠上所發現的裂紋主要是冷裂紋。圓錠和扁錠上的裂紋形式不同，圓錠上的裂紋由中心向外延伸；而扁錠上的裂紋則由表面向內部延伸。圓錠和扁錠的裂紋類型如圖29和圖30。
當鑄錠凝固后并冷卻到室溫時所產生的裂紋最危險。此時產生裂紋有時能使鑄錠炸開，使設備、工具造成損失，甚至發生人身事故。
為了避免大口徑厚壁鋼管裂紋，除注意合金成分外，還應注意正確設計鑄模（結晶器）及正確執行操作規程。設法將內應力降低到最低限度。有人證明，如果合金在結晶過程中，延伸率大于0.3%，將不會產生熱裂紋；如果厚壁管凝固以后，延伸率超過1.5%，就不會產生冷裂紋。
5．鑄錠加工
鑄錠脫模后應立刻打上爐號并取樣分析。鑄錠規格是不銹鋼管壓力加工車間根據設備能力、產品規格和工藝條件等因素提出來的。因此，熔鑄車間不僅在合金成分、組織等方面保證達到要求，同時還應保證無缺陷和尺寸合格。
鑄錠在熔鑄車間的加工，一般只切斷和銑面（車面）。錠模鑄造的銅合金、鎳合金及易產生反偏析的鋁合金鑄錠，都要銑面，把表面缺陷（如裂紋、結疤、夾渣和凸凹不平等）除掉，并保證尺寸在要求的公差之內。
半連續鑄錠很長，應根據不銹鋼管加工車間要求切成一定長度的錠坯。鑄錠本身還要切頭去尾（一般切去70～150毫米）。
經過檢驗，各項要求均合格，發給壓力加工車間。這時鑄錠生產才算完成。
近年來，有人把鑄錠和厚壁鋼管壓力加工連在一起，鑄錠從結晶器出來后就進入軋機，這是人們稱為連鑄連軋的新工藝。
文章作者：不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業有限公司
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