304不锈钢管内表面鼓包和翘皮的形成原因

 在连铸坯穿孔和轧管过程中，钢中的夹杂物随金属一起变形，包括径向压缩、切向和纵向延伸，还有扭转变形。穿孔和轧管过程的金属变形是不均匀的，其中靠近顶头和芯棒的管体变形程度较大，致使304不锈钢管靠近内表面区域的夹杂物间距缩短，密度增加，许多夹杂物距管体内表面只有0.1mm或0.2mm。由于夹杂物与金属界面存在应力集中，不均匀变形又产生附加拉应力，所以在顶头和芯棒的辗轧下，壁厚靠近内表面边缘区域的部分夹杂物周围容易产生裂纹，并且裂纹继续沿着夹杂物的方向扩展延伸。裂纹形成后，裂纹靠近管体内表面一侧的金属，如果在辗轧过程中没有断裂，这部分厚度很薄的金属由于不受基体金属的牵制，在热状态和变形过程中长度伸长，于是向304不锈钢管内孔方向鼓胀，形成鼓包；如果裂纹靠近管体内表面一侧的金属在辗轧过程中形成鼓包后断裂并延展，断裂并延展的金属在定径变形时翘起，形成以夹杂物为底边的“对号形”或“开口三角形”缺陷，这就是翘皮。连铸坯中心区域的夹杂物，若在穿孔变形过程中已部分裸露出毛管内表面，夹杂物周围的金属在定径变形时翘起，也会形成翘皮。在304不锈钢管内表面上的鼓包和翘皮发生倾斜，是304不锈钢管内表面金属扭转变形的结果。

 这种由于表层金属局部平行于表面方向的开裂，致使金属表面鼓胀而形成鼓包或翘皮的现象，在轧制26CrMo4V、40Mn2V、45Mn2钢种和N80钢级304不锈钢管，以及50Mn2工件热处理和氢致开裂（HIC）试验过程中都曾出现过。这种鼓包和翘皮不是由于加热温度过高造成的，因为加热温度过高，形成过烧，即使是局部晶界熔化，在304不锈钢管内、外表面及整个壁厚都将产生裂纹，而且这种裂纹是网状的，与鼓包和翘皮的形态完全不同。

 可以认为，鼓包和翘皮是304不锈钢管超声波测厚示值减小的一种附属现象。若钢中存在异常夹杂物，阻碍超声波测厚仪脉冲波的传导，就会出现超声波测厚示值减小现象。如果在某种条件下，异常夹杂物只出现在壁厚中间区域，而没有出现在壁厚靠近内表面区域，那么304不锈钢管超声波测厚示值减小现象将仍然存在，但内表面鼓包和翘皮将不会出现。生产检验中也发现，有些超声波测厚示值减小的304不锈钢管，其内表面并没有出现鼓包和翘皮。对这样的304不锈钢管取样进行夹杂物检验，靠近内表面区域没有发现异常夹杂物。由此也可以推测，如果异常夹杂物不仅出现在壁厚的中间区域，还出现在壁厚靠近外表面区域，那么不仅超声波测厚示值减小现象仍会存在，而且在304不锈钢管的外表面还可能形成外折。

 上述翘皮缺陷，有时也被称作内折或点状内折。应当指出，这种翘皮与通常所说的二辊斜轧穿孔变形所产生的毛管内折完全不同。具体表现在：①. 内折是二辊斜轧穿孔变形的产物，出现内折的基体金属夹杂物正常；而翘皮是由靠近管体内表面边缘区域的异常夹杂物引起的，基体金属中的夹杂物严重。②. 内折的形态是一条倾斜的折叠，没有“底边”；翘皮的形态也是一条倾斜的折叠，但有平行于内表面的底边，呈“对号形”或“开口三角形”。③. 内折的尺寸较长、较深，数量较少；而翘皮的尺寸较短、较浅，数量很多。④内折仅是一条倾斜的折叠，周围没有鼓包；而翘皮周围伴有许多鼓包，翘皮与鼓包并存，部分鼓包破裂形成翘皮。因此，既然翘皮与内折有本质区别，建议不要把翘皮叫做内折或点状内折为好。