DZ55冷拔鋼管斷裂原因及控制
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DZ55(42MnMo7)地質(zhì)管是為了探明地下巖層結構、地下水、石油、天然氣及礦產(chǎn)資源情況,打井時使用的主要材料。因此,要求鋼管必須具有足夠的強度、硬度、耐磨性和沖擊韌性。但在實際生產(chǎn)期間…
DZ55(42MnMo7)地質(zhì)管是為了探明地下巖層結構、地下水、石油、天然氣及礦產(chǎn)資源情況,打井時使用的主要材料。因此,要求鋼管必須具有足夠的強度、硬度、耐磨性和沖擊韌性。但在實際生產(chǎn)期間,有時拔制成品管時,內(nèi)、外表面出現(xiàn)橫向裂口,甚至出現(xiàn)拔斷的情況,造成鋼管成材率也非常低。
采用金相檢驗、硬度檢測、掃描電鏡及能譜分析、熱處理試驗等手段,分析了DZ55冷拔鋼管在拔制過程中產(chǎn)生橫向裂口的原因。分析認為:由于元素偏析,導致塑性低于基體的馬氏體更容易在靠近內(nèi)表面的Mn元素聚集區(qū)域產(chǎn)生,形成馬氏體帶,馬氏體本身的塑性低于基體組織,所以此區(qū)域很容易出現(xiàn)顯微裂紋及孔洞,在隨后的拔制生產(chǎn)中就會沿著此缺陷擴展,直到延伸到內(nèi)表面,甚至擴展到外表面,形成很大的裂口。從而引起材料塑性降低,導致DZ55冷拔鋼管在冷加工中出現(xiàn)橫向裂口。
為此,控制措施:
1、高溫回火
原退火工藝加熱溫度過高,在相變點(Ac3奧氏體化轉變終了溫度770℃)以上。一般鋼管的熱處理后的冷卻方式均為風冷或者空冷。DZ55鋼種的部分區(qū)域在空氣中冷卻就可以得到馬氏體。因此,在以后的生產(chǎn)中,應及時采用高溫回火處理降低鋼管強度,以利于隨后的冷拔變形。
2、緩冷
DZ55材質(zhì)中含有增強淬透性的Mo元素,這樣就更容易使其產(chǎn)生馬氏體組織。建議此鋼熱處理后盡量使用緩冷的冷卻方式,如堆冷等。
3、低溫澆鑄
通過掃描電鏡及能譜分析試驗可知:有馬氏體產(chǎn)生的區(qū)域,其Mn含量明顯高于其他基體組織區(qū)域,而Mn含量高直接導致相變點降低,并且增強了鋼的淬透性,使材料內(nèi)更容易形成高強度的組織。所以,該區(qū)域Mn元素的偏析也是比其他區(qū)域更容易產(chǎn)生馬氏體的重要原因。因此,盡量采取低溫澆鑄并增強二冷區(qū)電磁攪拌,設法擴大鑄坯中心等軸晶區(qū)等方法,以減少或消除坯料的元素偏析,改善DZ55管坯的質(zhì)量。
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