厚壁無縫鋼管酸洗后形貌及分析

　　厚壁無縫鋼管酸洗后形貌及分析

　　厚壁無縫鋼管在實際使用中，由于種種原因，諸如結構不合理、材質差、熱處理不當、存在表面缺陷、安裝不當和潤滑不良而導致失效。滾動厚壁無縫鋼管的失效機理受厚壁無縫管自身材料、加工、應用等多因素的影響。某型號的圓錐厚壁無縫鋼管使用于輪軸部位，跑合后厚壁無縫鋼管產生發(fā)熱現(xiàn)象，這是應用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的一種失效模式之一，針對這種常發(fā)的故障模式，按有關部門要求，對其圓錐厚壁無縫管使用中發(fā)熱的高碳鉻厚壁無縫管鋼滾子的內在質量進行分析。

　　選擇了幾種典型形貌特征的滾子，對其滾子的化學成分、酸洗后顏色異常部位的組織及其基體組織進行了分析和歸類。此類失效模式因滾動面使用過程中由于接觸不良，所導致的滾動面微熱、強熱，而導致滾動體的表層組織產生變化，探討其組織形貌特征，從而為全面準確分析厚壁無縫鋼管失效的原因提供基礎數(shù)據(jù)，具有一定的意義。

　　對使用中異常升溫的厚壁無縫鋼管，拆套并清洗厚壁無縫鋼管滾子。肉眼觀察工件表面顏色無明顯變化，可以看到其表面無裂紋、無破碎、無剝落痕跡，但滾子滾動面上存在有環(huán)形條紋，滾子滾道表面有劃傷，手感這些劃傷部位未有凹凸感，滾動球基面似有變色現(xiàn)象，但不明顯。但由于摩擦的作用產生的熱能，增加了發(fā)生熱損傷的可能性。

　　厚壁無縫鋼管酸洗后形貌及分析

　　對外觀顏色無明顯變化的圓錐厚壁無縫鋼管滾子，冷酸洗檢查其表面存在的缺陷，其外觀形貌見圖1。

　　第一類是冷酸洗后的滾子高溫回火燒傷部位均呈現(xiàn)黑色,條形狀燒傷，而無燒傷部位呈現(xiàn)灰色。這是由于使用過程中，當溫度超過工件熱處理時的回火溫度而產生的回火燒傷，相當于工件高溫回火引起的表面熱軟化。

　　第二類是冷酸洗檢查可見燒傷部位也有滾子存在局部白色條紋，屬于二次淬火燒傷。由于使用過程中，產生摩擦熱，當溫度超過奧氏體化溫度，由于摩擦時發(fā)生應力誘發(fā)相變，導致金屬表層磨削熱急劇升溫至淬火加熱溫度，隨之冷卻，造成磨削表層二次淬火。總之，產生工件的表面變質層;嚴重者，會導致表面開裂。

　　第三類屬于劃傷類缺陷，屬于規(guī)律性的線性劃傷。形態(tài)特征呈現(xiàn)線狀，有手感的光亮溝紋，且呈現(xiàn)規(guī)則型的環(huán)形條紋。當滾動厚壁無縫鋼管油脂含有灰塵、金屬粉末等雜質或在運行中由于金屬之間摩擦及材質缺陷等原因，使摩擦下來的金屬微粒在滾道和滾子之間摩擦，硬性顆粒或物體尖刃部與之接觸并有相對移動而產生的表面線狀機械性損傷，造成零件表面劃傷或壓痕。