Независимо от възприетия процес на топлинна обработка, независимо дали е нормализиране, отгряване, темпериране, закаляване или други, стоманените тръби преминават през основни процеси на нагряване, накисване и охлаждане по време на топлинна обработка, като всички те могат да доведат до дефекти в тръбите. Дефектите при топлинна обработка на стоманени тръби включват предимно незадоволителна микроструктура и свойства, извънгабаритни размери, повърхностни пукнатини, драскотини, силно окисление, обезвъглеродяване, прегряване или прегаряне, както и повърхностно окисление по време на термична обработка със защитен газ.
Незадоволителна микроструктура и свойства на стоманени тръби: По време на термична обработка, неправилни температури на нагряване, неразумни времена на накисване или прекалено бързи или бавни скорости на охлаждане могат да доведат до това, че свойствата на стоманените тръби не отговарят на изискванията. За да се отговори на това, първо, когато се формулира процеса на нагряване, е от съществено значение да се обмисли задълбочено влиянието на легиращите елементи в стоманата, температурите на нагряване и оригиналната микроструктура и размери върху аустенитната трансформация на стоманата. Второ, установете температурата на нагряване за топлинна обработка на стоманени тръби въз основа на диаграмата на равновесие желязо-въглерод. Трето, изяснете метода на топлинна обработка, температурата на нагряване, температурата на темпериране и скоростта на охлаждане. След формулирането на плана на процеса, той трябва да бъде проверен чрез производство на малки партиди, преди да започне масовото производство.
Незадоволителни размери на стоманени тръби: След термична обработка размерите на стоманените тръби могат да претърпят значителни промени в някои случаи, включително промени във външния диаметър, овалността и огъването. Промени във външния диаметър често възникват по време на закаляването, тъй като първичната микроструктура се трансформира в мартензит и бейнит, което води до обемни промени, които увеличават външния диаметър. За да се намали тази промяна, често се добавя процес на оразмеряване след стъпката на темпериране. Промените в овалността обикновено се появяват в краищата на стоманени тръби, главно поради продължително високотемпературно нагряване на тънкостенни тръби с голям диаметър. За да се предотвратят промени в овалността, от решаващо значение е да се осигури разумна отоплителна система. Дори при разумна отоплителна система, ако съотношението D/S е твърде голямо, това може да доведе до „свиване“ на тръбата, което води до „незаоблен“ край. В такива случаи гарантирането, че стоманената тръба се върти, докато се нагрява, може да предотврати този проблем.
Множество фактори влияят върху огъването, предимно неравномерно нагряване и охлаждане, особено непоследователни скорости на охлаждане по надлъжните или напречните сечения по време на закаляване. Обикновено огънатите стоманени тръби могат да бъдат изправени с помощта на машина за изправяне.
Повърхностни пукнатини в стоманени тръби: Прекомерните топлинни напрежения по време на топлинна обработка могат да причинят повърхностни пукнатини в стоманени тръби, главно поради прекалено бързи скорости на нагряване или охлаждане. По време на нагряване на легирани дебелостенни стоманени тръби, ако температурата на пещта е твърде висока, бързото нагряване на тръбата при влизане в пещта може да създаде значителна температурна разлика между повърхността и вътрешните метали, генерирайки термични напрежения. Когато тези напрежения достигнат крайната якост на опън на материала, се появяват повърхностни пукнатини.
Поради естеството на закаляването, вероятността от повърхностни пукнатини е относително висока по време на металографското закаляване на стоманени тръби. Наличието на неметални включвания, композиционна сегрегация и микроструктурна сегрегация в стоманени тръби може да увеличи възможността за закаляване на пукнатини. За да се смекчат пукнатините при топлинна обработка в стоманени тръби, от една страна, е необходимо да се формулират системи за отопление и охлаждане, специфични за типа стомана, като се изберат подходящи охлаждащи среди. От друга страна, темперираните или темперирани закалени стоманени тръби трябва да бъдат незабавно обработени, за да се елиминират вътрешните напрежения.
Драскотини и натъртвания по повърхността на стоманени тръби: Тези дефекти възникват предимно по време на нагряване в пещта или след нагряване, в рамките на оборудването за охлаждане или по време на транспортиране с ролков конвейер, поради сблъсъци или ожулвания между стоманената тръба и контактуващите инструменти или детайли. За да предотвратите тези дефекти, като същевременно осигурите нормалната работа на отоплителното оборудване, минимизирайте относителната скорост на плъзгане между стоманени тръби, детайли, инструменти и ролки, намалявайки възможностите за сблъсъци.
В обобщение, независимо дали става дума за нагряване на заготовки преди перфорация за горещо валцувани безшевни стоманени тръби, повторно нагряване на груби тръби преди оразмеряване (намаляване) след валцуване или междинно отгряване на студено валцувани (изтеглени) стоманени тръби, неправилен дизайн и контрол на нагряването параметрите на процеса могат да доведат до дефекти в качеството като неравномерно нагряване, окисление, обезвъглеродяване, пукнатини при нагряване, прегряване или прегаряне в заготовки (стоманени тръби), което в крайна сметка засяга качеството на стоманените тръби. Поради това е наложително да се засили контролът на качеството във всички аспекти на отоплението на заготовки (стоманени тръби).
