熱軋鋼管用芯棒的表面缺陷分析.pdf

1、芯棒是參與鋼管軋制變形的主要工具之一。芯棒常用材料為4Cr5MoVSi，屬于熱作模具鋼，是一種使用廣泛的特種鋼材。熱扎芯棒在使用過程中處于非穩(wěn)定的溫度場中，需要承受冷熱交替循環(huán)和熱磨損。因此，芯棒極易發(fā)生局部裂紋和磨損，致使其壽命嚴重降低，且當缺陷較深無法改車時，造成生產(chǎn)成本大幅增加，同時使軋制鋼管的內(nèi)表面質(zhì)量受到影響。 本文通過對熱軋鋼管用芯棒的使用歷史、制備工藝等的調(diào)研，采用掃描電鏡及能譜分析，對未用和失效芯棒的顯微組織、顯

2、微缺陷、微區(qū)成分進行了分析，并對芯棒進行性能測試和應力分析，研究芯棒表面裂紋的萌生和擴展情況，探索芯棒表面缺陷的產(chǎn)生原因和長大機理，確定影響芯棒使用壽命的主要因素。 結(jié)果表明，芯棒在服役過程中產(chǎn)生了表面氧化、龜裂以及磨損等表面缺陷。芯棒的主要失效形式是熱磨損和熱疲勞，熱疲勞主要表現(xiàn)為網(wǎng)狀開裂，熱磨損主要表現(xiàn)為磨粒磨損。表面氧化和熱疲勞開裂是芯棒失效的起因。芯棒表面的氧化層在壓應力和摩擦力的作用下開裂、擴展并剝落，加速了磨損。芯棒