不锈钢保温杯内胆水胀开裂原因分析.pdf

第36卷第3期
四川冶金
Vol 36 No. 3
2014年6月
Sichuan Metallurgy
Jun,2014
文章编号:1001-5108(2014)03-0061~05
不锈钢保温杯内胆水胀开裂原因分析
吴玉红,王俊海,张爽,王玉雷,刘明
(山东泰山钢铁集团有限公司,山东菜芜27100)
摘要: CRMNN系不锈钢冷轧板焊管后,通过水胀加工形成保温杯内胆,而在加工过程中发现
批焊管存在水胀开裂现象。为了找出原因,本文对冷軋轧原料板、水胀开裂与未开裂样品进行取样,
通过安观分析、金相组织分析、断口分析找出了导致水胀开裂的主要原因,即:原料板夹杂物严重,
且组织中显徽气泡较多导致的。
关健词:胀形系数;央杂物;晶粒度
中图分类号:TG142
文献标识码:A
Fracture Analysis on Vacuum Cup of Stainless Steel
WU Yu-hong, WANG Jun-hai, ZHANG Shuang, LIU Ming
Shandong Taishan Iron and Steel Group Co, Ltd, Laiwu 271100, Shandong, China)
Abstract: The cracking was appeared of CRMNN series stainless steel pipe when water swelling for
vacuum cup. In order to find out the cause of cracking, such as macroscopic analysis, microstruc-
ture analysis and fracture analysis were used to analyze the raw board and cracked specimen. The
results show that it is caused by inclusions and microscopic bubbles of the raw board
Key words: bulge coefficient; inclusion; grain size
胀开裂的原因进行了分析,找出导致水胀开
1引言
裂的主要原因,并提出相应的改善措施。
厚度约为0.4mnm的 CRMNN系不锈钢
冷轧板(材质成分详见表1)焊管后,经水胀
2分析方法
加工形成保温杯内胆,而在加工过程中发现2.1宏观分析
批焊管存在水胀开裂现象,由于出现的开
(1)对水胀开裂缺陷进行宏观观察与分
裂现象较多(80%不合格率),因此本文对水析,并采集宏观图片。
表1材质化学成分(质量分数,%)
化学成分(wt%)
0,0
0.5
9.5
0.025
0.005
14.5
1.58
1.54
作者简介:吴玉红,工程师,主要从事工艺质量管理方面的工作。
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四川治金
第36卷
(2)测量保温杯内胆相关数据,计算其胀
取开裂的保温杯原料板两块(一块厚度
形系数
约为0.42mm、一块厚度约为0.44mm),未开
2.2金相分析
裂的保温杯原料板一块,进行夹杂物与组织
(1)对开裂与未开裂冷轧原料板进行夹检测,结果见表3。由表3可见,开裂原料板
杂物、晶粒度与组织检测。
夹杂物较严重,均以B类为主,最高达3.0
(2)对开裂保温杯内胆取样,进行夹杂级,晶粒尺寸相差较大,晶粒度分别为10.5
物、晶粒度与组织检测。
级与8.0级;而未开裂原料板夹杂物较轻,
2.3开裂断口电镜能谱分析
粒尺寸也稍大,晶粒度为6.0级。夹杂物形
(1)取水胀开裂断口,利用扫描电镜对断貌见图2,基体组织见图3。
口形貌进行观察分析
(2)利用能谱仪对断口微区成分进行
检测。
3实验结果
3.1宏观分析结果
开裂焊管如图1所示,开裂部位多数在
焊线5mm范围内开裂,个别开裂距焊线较
远。开裂部位没有明显的质量缺陷,如肉眼
图1不锈钢保温杯内胆水胀开裂宏观图片
可见的细裂纹、夹杂等
对开裂与未开裂保温杯内胆变形尺寸进3.2.2开裂内胆金相检测结果
行测量,结果如表2所示,开裂保温杯内胆的
在焊缝处取横向试样,在距离焊缝5mm
胀形系数稍大于未开裂的,也大于资料介绍处取纵向试样,对其进行夹杂物与组织检测,
的规格为0.5m厚度的304不锈钢极限胀结果见表4。如表4所示,夹杂物较严重,其
形系数K=1.26~1.32。
中B类达3.0级,长度超过视场,约1.5mm,
3.2金相分析结果
且被检试样检测面夹杂物数量较多,夹杂物
3.2.1原料板金相检测结果
形貌见图4。
表2保温杯内胆胀形系数比较
壁厚(mm)原直径(mm)胀形后最大直径(mm)
胀形系数
开裂
未开裂
0.5
1.35
表3原料板夹杂物与组织检测结果
试样
夹杂物级别
晶粒度(级
组织
B
C
DS
0.42mm
开裂
0.4mm
1.0
孪晶奥氏体十微量铁素体
未开裂0.49mm
1.0
1.0
6.0