厚壁无缝钢管酸洗后形貌及分析

　　厚壁无缝钢管酸洗后形貌及分析

　　厚壁无缝钢管在实际使用中，由于种种原因，诸如结构不合理、材质差、热处理不当、存在表面缺陷、安装不当和润滑不良而导致失效。滚动厚壁无缝钢管的失效机理受厚壁无缝管自身材料、加工、应用等多因素的影响。某型号的圆锥厚壁无缝钢管使用于轮轴部位，跑合后厚壁无缝钢管产生发热现象，这是应用过程中经常会出现的一种失效模式之一，针对这种常发的故障模式，按有关部门要求，对其圆锥厚壁无缝管使用中发热的高碳铬厚壁无缝管钢滚子的内在质量进行分析。

　　选择了几种典型形貌特征的滚子，对其滚子的化学成分、酸洗后颜色异常部位的组织及其基体组织进行了分析和归类。此类失效模式因滚动面使用过程中由于接触不良，所导致的滚动面微热、强热，而导致滚动体的表层组织产生变化，探讨其组织形貌特征，从而为全面准确分析厚壁无缝钢管失效的原因提供基础数据，具有一定的意义。

　　对使用中异常升温的厚壁无缝钢管，拆套并清洗厚壁无缝钢管滚子。肉眼观察工件表面颜色无明显变化，可以看到其表面无裂纹、无破碎、无剥落痕迹，但滚子滚动面上存在有环形条纹，滚子滚道表面有划伤，手感这些划伤部位未有凹凸感，滚动球基面似有变色现象，但不明显。但由于摩擦的作用产生的热能，增加了发生热损伤的可能性。

　　厚壁无缝钢管酸洗后形貌及分析

　　对外观颜色无明显变化的圆锥厚壁无缝钢管滚子，冷酸洗检查其表面存在的缺陷，其外观形貌见图1。

　　第一类是冷酸洗后的滚子高温回火烧伤部位均呈现黑色,条形状烧伤，而无烧伤部位呈现灰色。这是由于使用过程中，当温度超过工件热处理时的回火温度而产生的回火烧伤，相当于工件高温回火引起的表面热软化。

　　第二类是冷酸洗检查可见烧伤部位也有滚子存在局部白色条纹，属于二次淬火烧伤。由于使用过程中，产生摩擦热，当温度超过奥氏体化温度，由于摩擦时发生应力诱发相变，导致金属表层磨削热急剧升温至淬火加热温度，随之冷却，造成磨削表层二次淬火。总之，产生工件的表面变质层;严重者，会导致表面开裂。

　　第三类属于划伤类缺陷，属于规律性的线性划伤。形态特征呈现线状，有手感的光亮沟纹，且呈现规则型的环形条纹。当滚动厚壁无缝钢管油脂含有灰尘、金属粉末等杂质或在运行中由于金属之间摩擦及材质缺陷等原因，使摩擦下来的金属微粒在滚道和滚子之间摩擦，硬性颗粒或物体尖刃部与之接触并有相对移动而产生的表面线状机械性损伤，造成零件表面划伤或压痕。