热轧钢管用限动芯棒表面失效形貌分析

来源期刊：理化检验物理分册2011年第10期

论文作者：沈新群 徐锟 占中杰 陈伟

文章页码：632 - 636

关键词：限动芯棒;表面失效;高温氧化;高温磨损;

摘    要：利用数码相机、光学显微镜、扫描电镜以及能谱仪等仪器,对某参与钢管轧制后失效报废的限动芯棒进行了解剖分析,对失效芯棒的各种表面缺陷进行了观察和分类,并探讨了缺陷产生的原因。结果表明:限动芯棒经过轧制后产生的表面缺陷主要有片状脱落、网状裂纹、沟状缺陷和环状裂纹等,高温氧化和高温磨损是限动芯棒表面失效的主要原因;在轧制初期,芯棒头部和中部表面的镀铬层被磨损,随后形成氧化膜,氧化膜在压力、摩擦力及热应力的作用下发生起泡乃至开裂、脱落;裂纹首先从表面萌发,逐渐向芯棒心部扩展、交汇,在摩擦或内应力的作用下极易脱落,甚至形成大面积的严重磨损;芯棒表面的网状缺陷或大面积的氧化膜剥落进一步恶化,裂纹逐渐变宽,伴随着表层的块状脱落,形成了较深的磨损沟,并且在高温、润滑剂以及腐蚀液的作用下,沟状缺陷的内表面发生氧化,这些氧化皮的破裂和脱落加速了裂纹的扩展和局部脱落,因此当限动芯棒表面出现沟状缺陷时,意味着其失效速度将明显加快。