无缝钢管管坯的显微组织缺陷——管坯非金属夹杂物

当管坯夹杂物含量太多，特别是呈簇状分布并形成大型夹杂物之后不仅会影响无缝钢管的性能，而且可能会使无缝钢管在生产过程中产生裂纹。

管坯中存在非金属夹杂物是不可避免的。它是钢中的铁及其他元素与氧、硫、氮等作用而形成的化合物，如FeO,MnO,Al203,Cr203,TiO2,SiO2,FeS,MnS,TiN,VN,ZrN等;也有可能是在炼钢和浇铸时钢水中混人了耐火材料碎片。后者的成分也主要是Si,A1,Fe,Cr,Ca,Mg等的氧化物。

Fe,Mn,Al,Cr,Ti等虽是金属元素，但当它们在与氧、硫、氮等结合而形成上述化合物之后，在本质上已经失去了金属的性质，并且这些化合物是机械地镶嵌在钢中，与钢的机体无任何联系。

根据难熔夹杂物的特征，按照现有的评定方法，一般将非金属夹杂物分为A,B,C,D,DS五类，分别对应于硫化物、氧化物、硅酸盐、氮化物和单个球形夹杂物。根据非金属夹杂物在热加工时的变形能力，又可将其细分成塑性夹杂物、脆性夹杂物、半塑性夹杂物和点状不变形夹杂物等。

铸坯中的非金属夹杂物一般都很小(直径不到45m)，这种非金属夹杂物很少会直接造成钢管缺陷。但当铸坯中的非金属夹杂物多且以大颗粒形式存在时，就会造成钢管缺陷，并且，有时铸坯中仅有1颗大颗粒的非金属夹杂物就足以使钢管产生大的缺陷(钢管管壁出现夹层)。因此，不仅要控制连铸圆管坯中的中等尺寸非金属夹杂物的含量，而且还要避免其形成大于临界尺寸的大颗粒的非金属夹杂物。

在轧制过程中，非金属夹杂物之所以会造成产品缺陷，是因为非金属夹杂物的塑性和熔点与基体金属存在很大的差异。有的非金属夹杂物当加热到较低温度时，就会在晶界处发生熔化。有的非金属夹杂物在热一机械负荷下，当进行热加工变形时，会因其塑性差而被“轧碎”，与钢的变形不一致或不变形而使无缝钢管产生裂纹。