换热器冲压开裂原因

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换热器冲压开裂原因

钜德企宣部（转载） 2021-12-6

SUS316L不锈钢是奥氏体不锈钢中的代表性钢种，因为具有优良的耐晶间腐蚀、应力腐蚀和点蚀性能，并且具有优良的机械性能而得到广泛应用。四平某换热器厂长期采用宁波宝新不锈钢有限公司生产的SUS316L冷轧板加工板式换热器，评价很好。但在2002年的12月份生产过程中，发现一批材料在加工过程中发生开裂现象。本文即是针对该批次材料的开裂现象进行调查分析，指明了导致开裂的原因，并进一步分析了材料性能对冲压加工工艺的影响，可供加工用户选材和合理使用材料时参考。

异议板情况

钢种/表面

钢卷号

规格

备注

SUS316L/2B

AN9231

AN9271

0.6*1219*C

加工使用情况调查

落片冲压整形

成分和机械性能分析

从用户加工现场取了没有使用掉的母材,结合宝新公司的保管样品进行了化学成分和机械性能分析。从分析结果看异议钢卷的成分正常，符合JIS标准。从机械性能检测值看，机械性能也正常。

通过表1和表2的对比可以看出，发生开裂钢卷的成分符合JIS标准，没有发生开裂钢卷的成分符合ASTM标准。开裂品与没有开裂品在Ni含量上有明显差异，Ni含量平均相差2%。由于Ni含量的差异，导致开裂品的Md值明显低于不开裂品，开裂品的延伸率也偏低约3%～5%。另外开裂品的屈强比也大于不开裂品，开裂品材料的胀形成形性能不如不开裂品。

组织分析

对从用户现场取得的没有使用的母材、宝新公司保管样品进行了组织分析.从组织分析结果看，基体的组织是正常的奥氏体组织，另外调查了异议品的APC退火曲线，退火曲线显示退火温度正常，无异常波动，宝新冷轧退火工艺正常。

公差分析

发生开裂的三卷钢的实际厚度都为0.53mm，没有发生开裂卷的实际厚度在0.55mm，开裂卷的公差偏大，对用户的模具适应性不是很好，有一定不利影响。

结论

异议钢卷成分和机械性能正常，属于合格品标准范围，但由于成分差异导致材料本身性能不同，开裂品材料的加工硬化倾向性小，即加工过程中比较软，流动性好，但延伸率不高，适宜于拉深为主的加工工艺，但不适应该换热器厂家胀形为主的加工方式。

建议

提供给该厂家的钢卷宜选择ASTM标准的材料，延伸率保证在52%以上。

提供给该厂家的钢卷厚度公差不宜大，按照宝新“I”标准供货较好

表1.化学成分与机械性能值

钢卷号		化学成分（×100）									机械性能
钢卷号		C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	N	Mo	YS	TS	EL	HV
样板1		-	-	-	-	-	-	-	-	-	349	628	50	155
样板2		-	-	-	-	-	-	-	-	-	309	607	50	151
AN9271保管		-	-	-	-	-	-	-	-	-	321	636	47	151
AN9231保管		-	-	-	-	-	-	-	-	-	323	632	50	155
以下为出厂质保书中提供数据
开裂卷	AN9231D	1.9	37	167	1.5	0.2	1719	1258	0.3	264	312	619	50	154
	AN9271C	1.6	40	175	1.4	0.1	1721	1263	0.3	264	310	599	49	157
	AN9271D	1.6	40	175	1.4	0.1	1721	1263	0.3	264	310	599	49	157
不开裂产品	AN9123C	2.0	42	129	2.7	0.1	1675	1014	0.3	207	287	602	58	145
	AN9091C	2.2	44	129	2.6	0.1	1673	1008	0.4	206	298	612	53	142
	AN9107C	2.0	42	129	2.7	0.1	1675	1014	0.3	207	280	602	55	150
	AN9275E	2.0	40	128	2.7	0.2	1663	1012	3.3	211	298	610	53	153
	AN9277C	2.0	40	128	2.7	0.2	1663	1012	3.3	211	286	598	56	148
	AN9277D	2.0	40	128	2.7	0.2	1663	1012	3.3	211	286	598	56	148
	AN9277E	2.0	40	128	2.7	0.2	1663	1012	3.3	211	286	598	56	148
	AN9273C	2.0	40	128	2.7	0.2	1663	1012	3.3	211	298	612	52	150
	AN9273D	2.0	40	128	2.7	0.2	1663	1012	3.3	211	298	612	52	150
	AN9273E	2.0	40	128	2.7	0.2	1663	1012	3.3	211	298	612	52	150

表2.公差与性能参数表

钢卷		实际厚度（mm）	Ni含量（%）	屈强比	Md	延伸率
开裂品	AN9231D	0.53	12.58	0.504	-125.258	50
	AN9271C	0.53	12.63	0.518	-126.520	49
	AN9271D	0.53	12.63	0.518	-126.520	49
不开裂品	AN9123C	0.55	10.14	0.477	-35.769	58
	AN9091C	0.55	10.08	0.487	-35.140	53
	AN9107C	0.54	10.14	0.465	-35.769	55
	AN9275E	0.55	10.12	0.489	-47.862	53
	AN9277C	0.55	10.12	0.478	-47.862	56
	AN9277D	0.55	10.12	0.478	-47.862	56
	AN9277E	0.55	10.12	0.478	-47.862	56
	AN9273C	0.55	10.12	0.487	-47.862	52
	AN9273D	0.55	10.12	0.487	-47.862	52
	AN9273E	0.55	10.12	0.487	-47.862	52