高溫合金在二輥斜軋(曼式)穿孔機(jī)上穿孔，大量的毛管出現(xiàn)分層缺陷，也不排除出現(xiàn)內(nèi)折缺陷，但可以肯定，高溫合金毛管的主要缺陷不是內(nèi)折而是分層。而碳鋼和其他合金鋼毛管卻相反，只是有時(shí)出現(xiàn)內(nèi)折缺陷，幾乎不出現(xiàn)分層缺陷。
12Cr1MoVG合金無(wú)縫管坯和毛管的分層缺陷有外分層和內(nèi)分層兩種。合金無(wú)縫管外分層靠近管坯或毛管外表面，裂紋開始于穿孔準(zhǔn)備段的U，區(qū)，或穿孔段和輾軋段的U2區(qū)，位于表層細(xì)晶粒和中間粗晶粒的過(guò)渡區(qū)域。外分層也叫“外剝皮”。內(nèi)分層靠近毛管的內(nèi)表面，裂紋開始于對(duì)應(yīng)頂頭穿孔錐并距頂頭鼻部 距離的管壁上，位于穿孔段的U：區(qū)內(nèi)表層細(xì)晶粒向中間粗晶粒過(guò)渡的區(qū)域。所有分層裂紋的前端及兩側(cè)都未見異常夾雜物存在，說(shuō)明分層不是夾雜物引起的。
根據(jù)分層缺陷形成過(guò)程的觀察結(jié)果，無(wú)縫合金管對(duì)管坯和毛管分層缺陷形成機(jī)理可以做如下解釋：高溫合金變形抗力大、變形不容易深透，其穿孔變形分布的特點(diǎn)是U，區(qū)長(zhǎng)、W區(qū)短、U2區(qū)不均勻變形嚴(yán)重。
U形分布的特點(diǎn)是表層金屬變形大。在軋輥或頂頭的輾軋下，管坯或毛管表層變形大的金屬必然要向切向、縱向和橫向流動(dòng)，并發(fā)生扭轉(zhuǎn)，表層金屬趨向于周長(zhǎng)長(zhǎng)大和膨脹，在表層和過(guò)渡層金屬之間產(chǎn)生附加拉應(yīng)力。經(jīng)過(guò) 輾軋過(guò)程或者表層運(yùn)動(dòng)受阻發(fā)生堆積或皺折時(shí)，金屬發(fā)生破裂，這就是外分層或內(nèi)分層。曾經(jīng)觀察到因毛管內(nèi)外表層金屬的激烈變形而同時(shí)形成外分層和內(nèi)分層的典型毛管低倍組織。
管坯和毛管分層是由于U形分布表面激烈變形的結(jié)果，而毛管的內(nèi)折是由于W形分布形成孔腔并在頂頭上輾軋所造成的。從它們與變形分布的關(guān)系來(lái)講，可以認(rèn)為分層和內(nèi)折是具有相同性質(zhì)的缺陷，在本質(zhì)上它們都是二輥斜軋穿孔的不均勻變形的產(chǎn)物。但是，從缺陷在變形區(qū)的位置和它們與變形區(qū)應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系來(lái)講，它們又有明顯區(qū)域，它們是在不同變形條件下在不同應(yīng)力作用下產(chǎn)生的兩種不同形式的缺陷。它們之間還表現(xiàn)出明顯的相互矛盾的傾向，毛管容易形成內(nèi)折，往往不容易形成分層；毛管容易形成分層，往往不容易形成內(nèi)折。所謂R內(nèi)斯曼”效應(yīng)(亦稱橫鍛效應(yīng)、旋鍛效應(yīng))，應(yīng)該包括二輥斜軋變形管坯中心形成孔腔和管坯與毛管表層出現(xiàn)分層這兩種現(xiàn)象。二輥斜軋(曼式)穿孔工藝的實(shí)質(zhì)就是要正確利用W形分布區(qū)中金屬裂而未斷的疏松狀態(tài)，將頂頭置于疏松區(qū)里穿孔，同時(shí)，還要盡量避免U形分布區(qū)由于表層金屬激烈變形而產(chǎn)生分層缺陷，從而獲得穿孔過(guò)程力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和毛管質(zhì)量的 佳效果。
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