對熱軋無縫鋼管或再經(jīng)熱擴(kuò)無縫鋼管的金相檢查時(shí)，在20、20G、A106B、A106C的低碳變形鋼中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)帶狀組織缺陷，嚴(yán)重時(shí)達(dá)到4～5級。
對鋼管不同部位取樣進(jìn)行檢查結(jié)果表明，在鋼管圓周表面帶狀組織較輕，內(nèi)孔表面帶狀組織明顯，壁厚二分之一處帶狀組織嚴(yán)重。在材質(zhì)相同、工藝相同的條件下，厚壁鋼管較薄壁鋼管中的帶狀組織嚴(yán)重。帶狀組織是鋼管中的一種缺陷組織，當(dāng)帶狀組織嚴(yán)重時(shí)，鋼管的力學(xué)性能出現(xiàn)明顯的各向異性，使鋼管橫向斷面收縮率降低較多，縱向沖擊功與橫向沖擊功約相差一倍，鋼管的塑性或韌性達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即使鋼管的力學(xué)性能達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求的最低值，但技術(shù)協(xié)議中對鋼管中帶狀組織的級別也加以限制，帶狀組織超標(biāo)也交不了貨。為了消除鋼管中的帶狀組織，我們進(jìn)行過正火和多次正火處理，但是效果都不理想。因此，探索消除或減輕低碳變形鋼中帶=狀組織的熱處理工藝是非常迫切的任務(wù)。
低碳變形鋼的室溫組織為鐵索體+珠光體，如果存在帶狀組織即為鐵素體+珠光體交替相間的條帶狀組織。具有帶狀組織的低碳鋼無縫鋼管，從室溫加熱到正火溫度，當(dāng)通過Ac，溫度時(shí)，則共析組織發(fā)生轉(zhuǎn)變，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，此時(shí)奧氏體的成分并不均勻，隨著加熱溫度的升高，鐵素體不斷固溶于奧氏體中，當(dāng)溫度超過Ac時(shí)，鐵素體固溶完畢，此時(shí)鋼的組織轉(zhuǎn)變?yōu)閱我幌嘁粖W氏體，隨著溫度的不斷提高及在正火溫度下保溫，使奧氏體徹底均勻化。從正火溫度下保溫后出爐冷卻，當(dāng)冷卻速度大于該鋼消除帶狀組織的臨界冷卻速度(即抑制鐵素體從奧氏體中析出的冷卻速度)時(shí)，鋼管中先共析鐵素體被抑制，使鐵素體沒有脫溶析出而仍保留在奧氏體中，隨著溫度的降低和過冷度的增大，就不會再發(fā)生先共析鐵素體的析出，而直接由過冷奧氏體分解成共析產(chǎn)物．鐵素體+滲碳體，但成分不同于共析鋼，被稱為“偽共析組織”。因?yàn)椤皞喂参鼋M織”中沒有先共析鐵素體的存在，所以在鋼管的顯微組織中帶狀組織就不存在。鋼管從正火溫度下保溫出爐后，冷卻速度小于該鋼消除帶狀組織的臨界冷卻速度緩慢冷卻時(shí)，當(dāng)溫度降到時(shí)，首先在鋼的奧氏體貧碳區(qū)領(lǐng)先析出鐵索體(這個(gè)貧碳區(qū)與帶狀組織母相有關(guān))，隨著緩慢冷卻和溫度的降低，先共析鐵素體量也逐漸增加，直至冷到時(shí)奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，在室溫下，鋼管的顯微組織中，就出現(xiàn)了鐵素體+珠光體條帶相問的帶狀組織。
(來源:熱處理技術(shù)與裝備)
