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1、第29卷第2期物理测试Vol.29,No.22011年3月PhysicsExaminationandTestingMar.201142CrMo冷拔钢管断裂分析徐云峰,王董平,朱黎昕,蒋佩华(国家标准件产品质量监督检验中心,浙江海盐314300)摘要:材质为42CrMo的钢管在加工过程中发生断裂,为了探索断裂的原因,应用光电直读光谱仪、光学显微镜、扫描电子显微镜对该钢管断裂处进行了化学成分、宏观、微观等分析。研究结果表明:钢管的化学成分符合产品的技术要求,钢管断裂主要是由于钢管枝晶粗大和热处理工艺不当所致。关键词:断裂;枝晶粗大;热处理文献
2、标志码:A文章编号:1001-0777(2011)02-0051-03FractureAnalysisofColdDrawingSteelPipeXUYun-feng,WANGDong-ping,ZHUL-ixin,JIANGPe-ihua(ChinaNationalCenterforQualitySupervisionandTestofStandardParts,Haiyan314300,Zhejiang,China)Abstract:Thefracturesteelpipemadeof42CrMosteelfractureddurin
3、gtheprocess.Chemicalcomposition,macro-structureandmicrostructureanalysisweremadeonthetubefracturebymeansofopticalemissionspectrometer,lightmicroscopeandSEM.Theresultsshowedthatthechemicalcompositionofthesteelpipemetthetechnicalre-quirementsoftheproduct,butcoarsedendritean
4、dunreasonableheattreatmentarethemainreasonsofthefracture.Keywords:fracture;coarsedendrite;heattreatment一批规格为<60mm@13mm冷拔无缝钢管管112微观形貌分析坯,材料为42CrMo,在切断工艺时有一根管坯发生在扫描电镜下观察,断裂源位置存在裂纹(图2画断裂,给公司的生产造成了很大的影响。这种情况圈位置),裂纹扩展方向为径向,未发现夹杂物,整个断在以往的生产中极为少见,为弄清断裂原因,笔者对口形貌以解理形貌为主,部分区域有少量韧窝(
5、图3)。其进行了详细的分析研究。1理化检验111宏观形貌分析钢管断口锈蚀较为严重,整个断口内壁附近区域断口颜色较深,外壁附近区域的断口颜色较浅,断口附近无明显宏观塑性变形,整个断口较平整,可见明显的撕裂脊和放射状花样,表现为脆性断裂特征。图1画圈处为断裂源,表明裂纹先在此点形成,然后图2断裂源区向外扩展,当裂纹扩展至整个横截面时,钢管断裂。Fig12Fractureresourcearea图1断裂钢管宏观形貌图3扩展区形貌Fig11Macro-morphologyofthefracturesteelpipeFig13Morphologyo
6、fextendingarea作者简介:徐云峰(1979)),男,工程师;E-mail:xyf_zbj@163.com;收稿日期:2010-05-19#52#物理测试第29卷113金相分析分别取钢管的横截面和纵截面制成金相试样进行观察,整个钢管的组织分布很不均匀,外壁附近的显微组织为针状铁素体和块状铁素体,其中针状铁素体以魏氏组织形态分布(图4);内壁附近的组织为呈魏氏组织分布的针状铁素体、断续网状分布铁素体和索氏体(图5),依据GB/T13299-1991标准,魏氏组织评定为4级。管内、外壁表面和裂纹两侧均有脱碳现象(图6、图7)。图7钢
7、管内表面裂纹Fig17Theinnersurfacecrackofsteelpipe依据GB/T10561-2005标准,钢管的C类夹杂物为1.0级,D类夹杂物为0.5级,未见其它种类夹杂物,显然在允许范围之内。114低倍缺陷检验图4魏氏体组织对钢管进行低倍酸浸试验,宏观形貌见图8,可Fig14Widmanstattentissue知钢管存在疏松和发达的枝晶组织,内壁上有多条裂纹(图8画圈位置)。图5魏氏体和索氏体组织Fig15Widmanstattenandsorbitetissue图8钢管酸浸后的形貌Fig18Morphologyof
8、steelafteracidleaching115化学成分分析用直读光谱法对钢管的化学成分进行分析,钢管的化学成分符合GB/T3077-1999中图6钢管外表面42CrMo钢的要求,化学成分(
