316不锈钢管为何出现塑性变形失效

316不锈钢管为何出现塑性变形失效

1． 316不锈钢管材料的强度水平不高；

2． 316不锈钢管材料虽选择正确，但热处理工艺不正确

未能发挥316不锈钢管的强韧性，

3． 冲压操作不当，发生意外的超载。

316不锈钢管的失效是指316不锈钢管丧失了正常工作的能力，其生产出来的产品已成为废品。316不锈钢管的基本失效形式主要有断

裂及开裂、磨损、疲劳及冷热疲劳、变形、腐蚀。316不锈钢管在工作过程中可能同时出现多种损坏形式，各种损伤

之间又互相渗透、相互促进、各自发展，而当某种损坏的发展导致316不锈钢管失去正常功能时，则316不锈钢管失效。

从目前的实际情况来看，导致316不锈钢管失效的原因主要有以下五种：塑性变形失效；磨损失效；疲劳失效；冷热

疲劳失效；综合因素影响下的失效。

(1) 塑性变形失效

主要是由于316不锈钢管材料的强度水平不高；或是热处理工艺不正确，未能达到钢材的最佳强韧性；316不锈钢管使用不当

引起局部超载发生；对于热作316不锈钢管高温软化也会导致316不锈钢管发生热塑性变形失效。塑形变形失效可以导致316不锈钢管

产生变形，从而最终影响锻件质量。

(2) 316不锈钢管的磨损失效

造成316不锈钢管磨损失效的根本原因就是316不锈钢管与坯料间的摩擦。但磨损的具体形式和磨损过程则与许多因素有关；

316不锈钢管在工作过程中的压力、温度、坯料变形速度和润滑状况等。对于热作316不锈钢管，由于其型腔表面受高温软化

而耐磨性下降，加上氧化皮本身也起到磨料的作用，就决定了其磨损过程显得更为复杂。316不锈钢管的磨损失效主要导致了锻模产生磨损，影响了锻件精度。

(3) 综合因素影响下的失效

316不锈钢管由于实际工作条件极为复杂，因此，一副316不锈钢管上常同时可出现多种损伤形式。这些损伤一旦出现，彼此

间又可能互相促进，最终将加速316不锈钢管的失效

冷冲压316不锈钢管主要用于金属和非金属材料的冷态成形。热作316不锈钢管主要用于高温条件下的金属成形，316不锈钢管是在高

温下承受交变应力和冲击力，工作成形温度往往较高，316不锈钢管还要经受高温氧化及烧损，在强烈的水冷条件下

经受冷热变化引起的热冲击作用。热作316不锈钢管作为金属热加工的成形工具，被广泛应用于各类压铸模、挤压模

、热压模和锻模中。它的工作特点是：在一定的负荷下，使炽热的固体金属材料产生一定的塑料变形，或者

使高温的液体金属压铸成形，或者使热的非金属注塑成形。

(4) 316不锈钢管的疲劳失效

316不锈钢管疲劳失效的根本原因就是应力集中和循环载荷。尽管316不锈钢管受到的载荷有时明显低于其屈服强度，但由于

局部的应力集中，使低的载荷下，在应力集中处仍然会形成微裂纹。而316不锈钢管通常都在高强度和低塑性状态下

服役，当微裂纹形成后，在316不锈钢管所受的循环载荷作用下，微裂纹很容易扩展并最终导致疲劳断裂。

(5) 316不锈钢管的冷热疲劳失效

对于热作316不锈钢管，工作时由于与热的坯料互相作用，引起了316不锈钢管表面温度常升至600~900℃的范围。为了不使模

具的强度下降，必须要对脱模后的316不锈钢管喷洒冷却剂，使其降温。这样周而复始，是316不锈钢管表面反复经历急冷急

热的过程，于316不锈钢管表面便累积了相当的循环热应力，该应力最终以冷热疲劳的方式进行释放，形成冷热疲劳

裂纹。至于高温氧化、冷却剂的腐蚀以及316不锈钢管与高温坯料间的摩擦作用则更是加速了冷热疲劳的这一过程。

文章来源：http://www.luoxuan-gangguan.com/

2015年7月6日

山东省龙川钢管制品有限公司