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(shí)際使用中，由于種種原因，諸如結(jié)構(gòu)不合理、材質(zhì)差、熱處理不當(dāng)、存在表面缺陷、安裝不當(dāng)和潤滑不良而導(dǎo)致失效。滾動(dòng)厚壁無縫鋼管的失效機(jī)理受厚壁無縫管自身材料、加工、應(yīng)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(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，這是應(yīng)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(guān)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(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行分析。

　　選擇了幾種典型形貌特征的滾子，對其滾子的化學(xué)成分、酸洗后顏色異常部位的組織及其基體組織進(jìn)行了分析和歸類。此類失效模式因滾動(dòng)面使用過程中由于接觸不良，所導(dǎo)致的滾動(dòng)面微熱、強(qiáng)熱，而導(dǎo)致滾動(dòng)體的表層組織產(chǎn)生變化，探討其組織形貌特征，從而為全面準(zhǔn)確分析厚壁無縫鋼管失效的原因提供基礎(chǔ)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(dòng)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(dòng)球基面似有變色現(xiàn)象，但不明顯。但由于摩擦的作用產(chǎn)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(dāng)溫度超過工件熱處理時(shí)的回火溫度而產(chǎn)生的回火燒傷，相當(dāng)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(chǎn)生摩擦熱，當(dāng)溫度超過奧氏體化溫度，由于摩擦?xí)r發(fā)生應(yīng)力誘發(fā)相變，導(dǎo)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(chǎn)生工件的表面變質(zhì)層;嚴(yán)重者，會導(dǎo)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(dāng)滾動(dòng)厚壁無縫鋼管油脂含有灰塵、金屬粉末等雜質(zhì)或在運(yùn)行中由于金屬之間摩擦及材質(zhì)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(dòng)而產(chǎn)生的表面線狀機(jī)械性損傷，造成零件表面劃傷或壓痕。