Monel400管材轧制缺陷产生原因分析

chen2424

Monel400合金是一种在海水、化学溶剂、氨硫氯、氯化氢、各种酸性介质如硫酸、氢氟酸、盐酸、磷酸、有机酸、碱性介质、盐和熔融盐中具有良好耐腐蚀性能的镍基合金材料。此合金具有强韧、耐蚀的综合性能，广泛用于化学等工业中。例如用于制造加热器、换热器、蒸发器、蒸馏釜、蒸馏塔、脂肪酸处理用冷凝器、处理松香亭酸用设备、化工泵等。由于合金在高温下还具有高强度和良好的抗氧化性，因而还可用于热处理工业，制造各种结构件。在核动力工业中，该合金具有良好的耐高温高压水的腐蚀性能。

冷轧是一个塑性变形过程，其特点是尺寸精度高，内表面光洁，并具有较高的机械性能。LG60在轧制Monel400时，管材表面局部出现螺旋状缺陷，导致生产效率下降，成品率降低，必须增加修磨工序以消除缺陷。科研人员通过对轧机、工艺、工模具及管坯四个方面进行了分析和实验，以便弄清缺陷产生的原因，提出解决方案。
分别对设备、工艺、工模具进行全面检查，未发现异常。对Ф90mm管坯进行检查，发现个别管坯上局部存在螺旋细小裂纹缺陷，但间距远小于轧制后间隙。将管坯螺旋缺陷间距数据和轧制后管材螺旋缺陷间距数据对比发现，两组数据成正比。通过理论计算发现轧制后螺旋缺陷间距理论值与实际值基本吻合，说明轧制后管材表面的螺旋缺陷是由管坯表面的螺旋缺陷造成的。为了进一步验证轧制后管材表面的螺旋缺陷是由管坯表面的螺旋缺陷造成的推断，作了两组对比实验，两组试样使用同一批号、同一成分的管坯。分别抽取10支A表面光滑管坯和10支B表面存在螺旋缺陷的管坯，分别在同一设备上轧制，结果A料光滑无缺陷，B料存在螺旋缺陷。以上结果充分说明轧制管材表面的螺旋裂纹是由管坯上凹型螺旋缺陷造成的。
接下来对管坯加工过程进行深入检查，结果发现Ф96mm管坯上存在螺旋缺陷，旋向和间距上下左右刚好符合管材轧制后的缺陷，在车外圆时此缺陷没有被完全消除，并使得缺陷被覆盖，未被发现，造成了缺陷的延续。
Ф96mm管坯在穿孔过程中，由于轧辊间距过小，造成了管坯外部的挤压螺旋纹，对穿孔机进行重新调整，螺旋缺陷消失，锥体光滑，成品表面达到了生产要求。减少了成品的修磨，提高了成材率。