45无缝钢管冷轧碎裂原因分析

1概述

规格为45mm、牌号为45的圆钢销售至制管用户，加_[成摩托车前叉避震器部件。其加一工艺为：热穿管至046mm无缝管毛管——退火(有些用户无此工序)——酸洗润滑——冷轧至(1)26mm无缝管。某批次圆钢在冷轧加过程中发生碎裂，对该批次圆钢及碎裂T件取样进行检测分析，以明确产生碎裂的原因。本文进行总结。

2检测与分析

2．1缺陷形貌及检测分析

(1)045mln热轧管坯在冷轧减径至026mm时发生断裂(见图la)，断口处无缩径，断口呈尖锐状，呈现脆断形态，其它未断裂处管件也存在多处的裂纹，裂纹大多与长度方向呈45。角进行扩展。

(2)在裂纹开始扩展处取金相样进行金相分析，钢管金相组织为F+P，未发现有其它异常组织，钢管内、外壁未见有大型夹杂物；钢管内、外壁均存在均匀的脱碳，外壁裂纹在表面脱碳层以下位置均未见有脱碳现象(见图2)。

(3)取该批次碎裂样及其它批次相同冷轧工艺轧制无碎裂钢管样进行硬度检测，碎裂样硬度(HBW)值高达49。

(4)取碎裂样进行成分检测，除氮元素质量分数异常偏高至0．0170％，不符合标准要求外，主要强化元素(c、Si、Mn)、有害元素(P、S、As)及其它残余的微量元素成分则均在正常范围内，符合GB／T699—1999(优质碳素结构钢)中45钢的要求。

2．2分析与讨论

用户长期采用该工艺制管，冷轧道次及道次变形量没有变化，现场察看冷轧过程的轧制润滑条件良好。用户反映之前采用其它钢厂的45钢制管时，也发生过冷轧脆断的现象。并查实其主要原因是砷含量偏高引起的。资料表明，砷在钢中的危害性与磷相似，但也有所不同；砷和磷一样，易在钢的界面处产生偏聚，导致“回火脆”现象；砷可使钢材在热加丁时产生表面“热脆”裂纹等缺陷；对砷质量分数

为0．250％的材进行显微评定，其脆性夹杂物达3—4级，增大了钢的冷脆性。但碎裂管件砷质量分数仅为0．022％．在正常范围内(内控范围要求为≤O．080％)，因此，砷的影响可以排除。

另外，值得注意的是，本批供货中尚有其它多个批次的45钢，冷轧工艺相同．但均未产生冷轧碎裂的现象。