Существует две возможности образования поверхностных дефектов спиральных стальных труб: первая — недостаточная пластичность материала в процессе деформации, приводящая к образованию трещин и внешних складок; вторая — поверхностное окисление материала вызывает поверхностные дефекты, которые в процессе деформации усиливаются, превращаясь в трещины и внешние складки.
1. Результаты и анализ испытаний на растяжение с использованием термического моделирования.
Для изучения высокотемпературной пластичности материала была проведена серия испытаний на растяжение с использованием термического моделирования. Было установлено, что зона высокой пластичности стали 9Ni находится в диапазоне 900-1200℃, и ее деформация при растяжении может достигать более 90%. Сравнивая величину деформации и температуру деформации на каждом этапе прокатки трубы, нетрудно заметить, что как перфорационная, так и косая прокатка находятся в зоне высокой пластичности, и величина деформации значительно меньше деформационной способности материала. Хотя температура на заключительном этапе процесса калибровки ниже 900℃, предыдущий анализ показал, что дефекты на поверхности тела трубы образуются до калибровки. Следовательно, можно считать, что небольшие внешние складки и трещины при этой прокатке не вызваны низкой пластичностью самого материала.
2. Результаты и анализ испытаний на высокотемпературное окисление
Наблюдается морфология образцов, окисленных в течение различного времени при температуре 1-100℃. Видно, что, хотя поверхность окисленного образца гладкая, через 1 час наблюдается незначительное окисление границ зерен между оксидным слоем и границей раздела с металлом. С увеличением времени окисления глубина окисления границ зерен еще больше увеличивается. В это время скорость окисления границ зерен превышает скорость движения металла в оксидном слое. Когда глубина окисления границ зерен достигает определенного уровня, с увеличением времени окисления толщина оксидного слоя еще больше увеличивается, но глубина окисления границ зерен больше не увеличивается. Видно, что в это время скорость окисления границ зерен и скорость движения металла в оксидном слое достигают равновесия.
Дата публикации: 31 декабря 2024 г.