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挤压不锈钢管内表面的“桔皮”状缺陷的成因分析 挤压不锈钢管时产生。“桔皮”状缺陷的形成机理，其要点为:润滑剂使用不当成其它原因造成挤压时变形金属流动的严重不均所形成的附加拉应力与交形之墓本应力相全加，当接触表面处拉应力超过该处金属之强度极限时.则由缩颈面发展到徽裂纹产生-裂纹扩展-裂纹纯化(应力松驰)-产生二次徽裂纹…，发展而形成“桔皮状”缺陷;其内因是不锈钢管基体组织性能不均匀成微量元素及有害元素富集.在高温条件下局部区域里性下降。抗剪强度降低.在附加拉应力作用下产生徽裂纹，扩大而 形成“桔皮状”缺陷。 挤压不锈钢管内表面“桔皮”状缺陷是用挤压机生产不锈钢管常见的表面缺陷。国内某特殊钢厂仅就88年典型规格产品统计，由于“拮皮”状缺陷严重而造成的废品为3.95%.其中严重者桔皮状缺陷深度达0.9 mm，该缺陷轻者影响表观质量.重者降低管材强度。而由于内表面的“桔皮”状缺陷急剧增加造成管内输送气、液体所需的能量(据我们实侧:在同等条件下不锈钢管内表面“桔皮”状缺陷深度为0.6 mm比内表面“桔皮一状缺陷深度为0.1mm要多消耗(摩擦)泵送功=49%)，因此探讨.桔皮.状缺陷的形成机理。研究避免出现“桔皮”状缺陷的新工艺具有极其重要的意义。
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316不锈钢管在不同温度下（23，100，200，300，400℃）的硬度试样在光学显微镜下的图片，其压痕长度分别为297.417，308.197，321.790，330.572，353.859mm。将压痕长度值代入维氏硬度计算公式计算相应温度下的维氏硬度。维氏硬度的计算公式如下：HV＝0.102×FS＝0.102×2Fsinα／2d2其中：F为负荷（N）；S为压痕面积（mm2）；α为压头相对面夹角136°；d为平均压痕对角线长度（mm）。 表2为316不锈钢管在不同温度下的维氏硬度值，可以看出，随温度的不断升高，316钢的硬度值逐渐降低。当温度由室温升至200℃时硬度下降速率较快；当温度由200℃升至400℃时硬度的下降速率变缓。整体来看，316不锈钢管在升温过程中硬度值逐渐减小，表明316不锈钢管随温度的升高其结构组织逐渐变软。 为了对316不锈钢管的基体组织进行分析，采用金相显微镜对其进行组织观察。图5为通过金相实验观察到的316L不锈钢管的组织形貌。图中黑色部分晶界较直，呈多规则多边形，为奥氏体成分。白色部分呈块状，晶界比较圆滑，为铁素体成分，增强奥氏体不锈钢管的抗裂和耐晶间腐蚀能力。因此，316不锈钢管试样的基体组织由奥氏体组成，并含有一定含量的铁素体。
316L不锈钢管在不同载荷磨损后电化学（阻抗和相位角变化）性能特征。一般来说，低频率的阻抗值被用来间接评价材料的耐腐蚀性能，从图3-12可以得出，在0N，100N，300N，500N载荷下，频率0.01Hz对应的阻抗值分别为619.95k?.cm2，280.68k?.cm2，128.74k?.cm2，126.28k?.cm2，316L不锈钢管磨损表面具有更小的阻抗值；从相位角曲线可以得出，随所加载荷的增大，磨损表面具有更小的相位峰，且相位角也稍微减小。此结果表明316L不锈钢管磨损表面具有更高的电容性能，使磨损表面产生更多的电荷积累，加速了不锈钢的腐蚀。从图3-12还可以得出，低频率下的磨损表面相位角变化更为缓慢，表明滑动磨损过程中磨损表面所发生的微观结构变化，对磨损面的电化学特征产生了影响。 利用ZSimpWin分析软件对阻抗数据进行电化学等效电路拟合，其交流阻抗谱图等效电路如图3-14所示，通过实验数据和拟合数据得出316L不锈钢管磨损表面在海水工况下的Nyquist曲线图3-13，从图中数据可以得出316L不锈钢管在海水工况下的微观结构变化对电化学阻抗的影响。首先，所有磨损与未磨损基体都有相同的电容性半圆弧，且随所加载荷的增加，电容性半圆弧的半径逐渐减小，这表明海水工况下的摩擦磨损减弱了不锈钢磨损面的电化学性能；S.Nagarajan和M.Karthega（2007）提出R//CPE等效电路（图3-12）准确地描述316L不锈钢管在海水工况下的电化学性能，从拟合等效电路中得到重要的实验参数（αOX,QOX,ROX和RE）如表3-2所示，其中QOX，ROX和RE分别为双层界面电容、电荷转移电阻和溶液电阻（Orazemetal，2006）。从表3-2可以得出，随应用载荷的增加，磨损表面的双层界面电容QOX增大并伴随着电荷转移电阻ROX减小，表明磨损表面发生了更快的电荷转移，这主要是因为在海水工况下的摩擦磨损所产生的马氏体和未转变的奥氏体组成了微观电耦合（Abreuetal，2006），加快了不锈钢的腐蚀。
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