什么是造成不銹鋼裂紋敏感的因素

全球不銹鋼管產(chǎn)量約800萬噸/年，其中約30%以上是用連鑄機生產(chǎn)的：日本連鑄的不銹鋼管坯料占不銹鋼總產(chǎn)量的60%以上。全球澆注不銹鋼管坯料的連鑄機共79臺，板坯大約是方坯的一倍。鑄機型式新建的也以弧形連鑄機為主。連鑄不銹鋼包括高鎳奧氏體、高鉻鐵素體及對裂紋敏感的馬氏體型不銹鋼。

不銹鋼管連鑄坯料隨著連鑄技術的開發(fā)，使鑄坯表面質量明顯改善，使一些裂紋敏感鋼種的連鑄成為可能。不銹鋼管連鑄坯料開始時(1952～1963年）沒有用保護澆注，表面質量甚差，至1964年采用伸入式水口及保護渣澆注以后，才進入大規(guī)模生產(chǎn)。至1971年以后，隨著爐外精煉技術的發(fā)展，形成了以電爐→氬氧爐（AOD）或真空吹氧脫碳爐(VOD)→連鑄→修磨→合格方板坯的現(xiàn)代新工藝流程。近年來由于無氧化澆注、電磁攪拌和氣水霧化冷卻的發(fā)展，為進一步擴大品種和提高質量創(chuàng)造了條件。
不銹鋼在凝固和冷卻過程中的脆性，可分為三個區(qū)域。

在凝固點附近(1340℃熔點)的脆性區(qū)，主要是由于樹枝晶的生長而使偏析元素及夾雜向來凝固的鋼水中推移、富集，導致晶間強度降低造成晶間脆性。奧氏體單相鋼凝固過程中完全沒有第二相析出，固液相線溫度范圍寬，結晶粗大，促進了低熔點雜質在晶界區(qū)的聚集，加上導熱率低，應力大容易引起裂紋。鐵素體鉻不銹鋼含C量在0.08～0.58%時，還存在包晶反應區(qū)，包晶反應產(chǎn)生的體積收縮、相變應力以及因包晶反應引起的固一液相共存區(qū)擴大。因而鐵素體不銹鋼管的抗拉強度約為奧氏體單相不銹鋼的1/5，故裂紋敏感性一般也要大一些。

在冷卻至900～1200℃時鑄坯拉坯過程中產(chǎn)生的脆性區(qū)，由于加工硬化來不及再結晶才產(chǎn)生脆性。當變形速度小于再結晶速度，脆性也就越緩和。控制鑄坯鼓肚、彎曲和矯直變形速度在10-4～10-2mm/s時,該區(qū)域不會因脆性導致裂紋。冷卻在700～900℃范圍內(nèi)的脆陛，該區(qū)與奧氏體晶界有硫化物，碳和氮化物析出，以及奧氏體向珠光體或鐵素體的相變有關，是引起表面及表層下裂紋的主要原因。另外，由于奧氏體不銹鋼管的導熱率低，線膨脹系數(shù)大，也是造成不銹鋼裂紋敏感的因素。