Nepriklausomai nuo pasirinkto terminio apdorojimo proceso, nesvarbu, ar tai normalizuojama, atkaitinama, grūdinama, gesinama ar kiti, termiškai apdorojant plieninius vamzdžius vyksta pagrindiniai kaitinimo, mirkymo ir aušinimo procesai, dėl kurių gali atsirasti vamzdžių defektų. Plieninių vamzdžių terminio apdorojimo defektai pirmiausia apima nepatenkinamą mikrostruktūrą ir savybes, per didelius matmenis, paviršiaus įtrūkimus, įbrėžimus, stiprią oksidaciją, dekarbonizaciją, perkaitimą ar perdegimą, taip pat paviršiaus oksidaciją termiškai apdorojant apsauginiais dujomis.
Nepatenkinama plieninių vamzdžių mikrostruktūra ir savybės: terminio apdorojimo metu dėl netinkamos kaitinimo temperatūros, neprotingo mirkymo laiko arba pernelyg greito ar lėto aušinimo greičio plieninių vamzdžių savybės gali neatitikti reikalavimų. Norint tai išspręsti, pirmiausia, formuluojant šildymo procesą, būtina nuodugniai apsvarstyti legiruotų elementų pliene, kaitinimo temperatūrų ir pradinės mikrostruktūros bei matmenų įtaką plieno austenitinei transformacijai. Antra, pagal geležies ir anglies pusiausvyros diagramą nustatykite plieno vamzdžių terminio apdorojimo šildymo temperatūrą. Trečia, paaiškinkite terminio apdorojimo metodą, šildymo temperatūrą, grūdinimo temperatūrą ir aušinimo greitį. Suformavus proceso planą, prieš pradedant masinę gamybą jis turi būti patikrintas mažomis partijomis.
Nepatenkinami plieninių vamzdžių matmenys: po terminio apdorojimo plieninių vamzdžių matmenys kai kuriais atvejais gali labai pasikeisti, įskaitant išorinio skersmens, ovalumo ir lenkimo pokyčius. Išorinio skersmens pokyčiai dažnai įvyksta gesinimo metu, nes pirminė mikrostruktūra virsta martensitu ir bainitu, todėl tūriniai pokyčiai padidina išorinį skersmenį. Siekiant sumažinti šį pokytį, po grūdinimo dažnai pridedamas dydžio nustatymo procesas. Ovalumo pokyčiai paprastai atsiranda plieninių vamzdžių galuose, pirmiausia dėl ilgo didelio skersmens plonasienių vamzdžių kaitinimo aukštoje temperatūroje. Norint išvengti ovalumo pokyčių, labai svarbu užtikrinti pagrįstą šildymo sistemą. Net ir naudojant pagrįstą šildymo sistemą, jei D/S santykis yra per didelis, vamzdis gali „sugriūti“, o tai gali sukelti „neapvalų“ galą. Tokiais atvejais užtikrinus, kad plieninis vamzdis sukasi kaitinant, galima išvengti šios problemos.
Lenkimui įtakos turi daugybė veiksnių, visų pirma netolygus šildymas ir vėsinimas, ypač nenuoseklus aušinimo greitis išilginėje arba skersinėje pjūvyje gesinimo metu. Paprastai sulenktus plieninius vamzdžius galima ištiesinti naudojant tiesinimo mašiną.
Paviršiaus įtrūkimai plieniniuose vamzdžiuose: per didelis šiluminis įtempis terminio apdorojimo metu gali sukelti plieninių vamzdžių paviršiaus įtrūkimus, visų pirma dėl pernelyg greito įkaitimo ar aušinimo greičio. Kaitinant lydinio storasienius plieninius vamzdžius, jei krosnies temperatūra yra per aukšta, greitas vamzdžio įkaitimas patekus į krosnį gali sukurti didelį temperatūrų skirtumą tarp paviršiaus ir vidinių metalų, sukeldamas šiluminį įtampą. Kai šie įtempiai pasiekia didžiausią medžiagos tempimo stiprumą, atsiranda paviršiaus įtrūkimai.
Dėl gesinimo pobūdžio metalografinio plieno vamzdžių grūdinimo metu paviršiaus įtrūkimų tikimybė yra gana didelė. Nemetalinių intarpų buvimas, kompozicinė segregacija ir mikrostruktūrinė segregacija plieniniuose vamzdžiuose gali padidinti įtrūkimų gesinimo galimybę. Viena vertus, norint sušvelninti terminio apdorojimo įtrūkimus plieniniuose vamzdžiuose, būtina sukurti šildymo ir vėsinimo sistemas, būdingas plieno tipui, parenkant tinkamas gesinimo priemones. Kita vertus, grūdinti arba atkaitinti grūdinto plieno vamzdžiai turi būti nedelsiant apdoroti, kad būtų pašalintas vidinis įtempis.
Plieninių vamzdžių paviršiaus įbrėžimai ir sumušimai: šie defektai pirmiausia atsiranda kaitinant krosnyje arba po kaitinimo, aušinimo įrangoje arba transportuojant ritininiu konvejeriu dėl plieninio vamzdžio ir besiliečiančių įrankių ar ruošinių susidūrimo ar įbrėžimų. Norėdami išvengti šių defektų, kartu užtikrindami normalų šildymo įrangos veikimą, sumažinkite santykinį slydimo greitį tarp plieninių vamzdžių, ruošinių, įrankių ir ritinėlių, sumažindami susidūrimų tikimybę.
Apibendrinant galima pasakyti, ar tai būtų ruošinių kaitinimas prieš perforavimą karšto valcavimo besiūliams plieniniams vamzdžiams, grubių vamzdžių pakartotinis pašildymas prieš formuojant (sumažinant) po valcavimo, ar tarpinis šaltai valcuotų (temptų) plieninių vamzdžių atkaitinimas, netinkamas projektavimas ir šildymo valdymas. Proceso parametrai gali lemti kokybės defektus, tokius kaip netolygus kaitinimas, oksidacija, dekarbonizacija, kaitinimo įtrūkimai, perkaitimas arba perdegimas ruošiniuose (plieniniuose vamzdžiuose), galiausiai nukenčia plieninių vamzdžių kokybė. Todėl būtina sustiprinti kokybės kontrolę visais ruošinių (plieninių vamzdžių) šildymo aspektais.
