06Cr17Ni12Mo2（316L）不锈钢管穿孔或扩管发作分层开裂的缘由，（316L）不锈钢管厂采取什么措施防止层裂的加剧
超低破奥氏体不锈钢06Cr17Ni12Mo2因其价钱优势在许多运用场所下成为316L的替代资料，但企业在加工或运用过程中，发现这类（316L）不锈钢管在穿孔及扩管之后，局部产品呈现分层开裂。本文经过扫描电镜、能谱剖析等办法研讨了分层开裂的缘由并提出了倡议。
1实验办法
对06Cr17Ni12Mo2（316L）不锈钢管的缺陷部位取样.分别停止缺陷区域的扫描电镜/能谱剖析、基体部位的化学剖析以及显微组织金相剖析。
2实验结果及讨论
2.1宏观检验
管材缺陷部位别离后，裂口与（316L）不锈钢管轴向约呈45°分层折叠状，钢管内壁呈灰褐色，并有扩管后留下的纵向压痕。裂痕外表呈黑灰色，深部外形较平整，裂口粗糙，且裂纹沿钢管切向和轴向扩展，裂面与钢管切向呈2°～2.5°夹角，但未贯串截面，是典型的内分层或内折缺陷。超低碳奥氏体不锈钢属于难变形合金，其管坯斜轧穿孔时，由于变形不易深透，顶头前各阶段变形强度呈（U1+W+2U2)形态散布用这种散布将招致表层金属的附加变形猛烈，从而惹起内分层缺陷。此外，当轧制参数设置不当，孔腔的构成将招致内折。
2.2化学剖析
在试样正常部位取样，对其中的主要合金元素停止化学剖析，参照GB/T 1220-1992，其主要合金元素含最均契合请求，能够扫除分层缺陷与资料合金元素均匀含量异常的相关性。
在（316L）不锈钢管内表层开裂部位取样，测得该区域的碳含量为0.013%.阐明有少量脱碳。但是碳的质量分数在0.025%以下，已缺乏以构成Cr23C6沉淀而惹起晶间腐蚀，因而能够扫除由于部分晶间腐蚀形成层状开裂的可能。
2.2扫描电镜及能谱剖析
2.2.1裂面形态剖析
扫描电镜200倍所显现分层面的低倍形貌较平滑,450倍下可见层裂面上搜有网状开裂的氧化层，650倍下可察看到层裂面上高温氧化物呈平行条状散布，1000倍下的氧化物裂痕中隐约可见金属的撕裂韧窝形态。分层面未见夹杂物。上述现象标明，斜轧穿孔后，由于后续扩孔的总扩径率高达46.2%,高于材料关于总扩径率≤45%的范围，原有分层面或内折面上的氧化物受变形而撕裂，其一次裂纹呈网状，二次裂纹则与扩孔的拉伸方向平行.呈纵裂形态，层裂或内折在斜轧穿孔其间便已构成，且层裂不是由钢中夹杂物所惹起。
由基体截面X射线能谱曲线可见.除Fe主峰线以及Cr,Ni,Mo,Mn,Si,P等常规元素峰线外，还有Cu峰线，剖析以为由管坯连铸结晶器渗铜所致。对层裂面停止x射线能谱剖析，可见O(约26%),Cr(约37%)，Mn(约17.2%),Fe(约14.7%),Ni(约2.3%)等峰线，标明该物质为金属在高温下分层外表的氧化物。
螺旋状分层开裂是在斜轧穿孔过程中.资料在螺旋行进、径向紧缩以及受顶头阻滞的持定条件下而构成局局部层，在变形区交变应力作用和管壁重复弯曲条件下不时扩展分层面，并与孔腔撕裂贯穿，此时的裂纹的角度应与斜轧螺旋角有关，图所示的分层裂痕倾角较大，是后续的两道拉拔扩管变形所致。（316L）不锈钢管内外表在扩管芯棒的作用下受径向挤压和轴向摩擦作用。可促使网状裂纹扩展，裂纹外表进一步遭到高温氧化而不可焊合。
2.21拉伸断口剖析
对试样停止轴向拉伸实验，以便对其断口形貌停止察看剖析。图5为管壁内侧的断面低倍形貌，断面呈木纹状，并散布有鱼嘴状孔穴。高倍下可见孔壁外表较润滑，有平行散布条纹.并可见细小撕裂韧窝形态。
（316L）不锈钢管外壁侧的断面低倍形貌，断面上散布有点状孔穴，孔穴内存在颖粒状第二相。图8为同一区域的高倍组织，该区域大局部断口呈韧窝形貌，“徽孔聚合”断裂机制所形成的纤维区断口明显，且第二相均位于孔穴一侧，标明第二相对韧性裂纹的挪动具有钉铆作用，金属形变活动朝向一侧，契合斜轧穿孔时的附加剪切变形规律。
由断口形貌比拟可见，（316L）不锈钢管内外侧孔穴形态不一，内侧孔穴沿切向外形较长，标明在热变形过程中内侧金属所禁受的横向剪切变形较大，较外侧金属更易构成分层。由于奥氏体不锈钢的宽展较大，为碳钢的1.35～1.5倍，在连铸管坯斜轧穿孔过程中.变形区最大椭圆度系数1.05～1.10为合理范围，但变形区各段对分层构成作用各有不同，顶头穿孔区的金属应变速率大，动态再结晶缺乏可招致对分层敏感，此时孔型椭圆度系数过大易形成管壁过度弯曲.这些较长的孔穴极易扩展相连，从而构成内分层缺陷。因而，在不影响二次咬入的前提下应对此段的导版启齿度有所调整，以完成对宽展的恰当约束。
2.3金相剖析
图9所示为内圆区从体上取样的高倍金相组织。可察看到轴向和切向呈条状散布、含量为1.0级的铁素体。对开裂部位的横截面取样.其层裂尾部形貌如图所示，裂纹呈层状断续散布，端部圆浑，部分伏域两侧组织呈独立状流变。由于Fe-Cr-Ni系合金中的高温铁素体，对不锈钢力学性能产生不利影响.将促使不锈钢热裂倾向加剧。由图可察看到沿条状铁素体的贯穿裂纹，阐明层裂的产生与铁素体组织相关。
3完毕语
(1)06Cr17Ni12Mo2（316L）不锈钢管的层裂发作在斜轧穿孔过程中，并在后续扩孔成形过程中遭到扩展。
(2)二辊斜轧穿孔时.毛管内侧比外侧更容易呈现层裂。
(3)分层开裂对斜轧穿孔的工具调整参数较敏感，应特别留意行进角与顶头前伸址的调整，以防止孔腔构成。
(4)斜轧穿孔椭圆度系数过大将招致内分层加剧，应留意控制横向变形.特别是穿孔区的椭圆度系数，倡议≤1.05.以免形成分层加剧。
(5)条状散布的铁素体在交变应力和附加应变作用下可诱发层裂