在使用超声波测厚仪对304不锈钢管壁厚进行测量时，有时会出现示值小于304不锈钢管实际壁厚的情况，并且这些304不锈钢管内表面往往伴有许多鼓包和翘皮出现。对这种情况进行了分类统计，并取样进行分析。指出304不锈钢管超声波测厚示值减小是由分布在壁厚中间和靠近内表面区域的异常夹杂物引起的，内表面的鼓包和翘皮是由分布在壁厚靠近内表面边缘区域的异常夹杂物引起的；304不锈钢管内表面的翘皮与二辊斜轧穿孔变形产生的毛管内折有本质的区别。

江阴市长江304不锈钢管有限公司采用连铸坯通过Φ273mmAccuRoll轧管机组生产热轧无缝304不锈钢管过程中，在使用超声波测厚仪对成品304不锈钢管的壁厚进行抽查测量时，有少量304不锈钢管出现示值减小的现象，即超声波测厚仪的示值小于304不锈钢管实际壁厚。例如，304不锈钢管实际壁厚为6.00mm，而超声波测厚仪显示的数值是2.62～4.85mm。这种现象在超声波探伤专业叫“超声波测厚示值异常”，在304不锈钢管生产现场亦称“壁厚减薄”。本文对304不锈钢管超声波测厚示值减小的情况进行了统计，并取样做了金相分析和扫描电镜能谱鉴定，对示值减小的原因进行了分析。

1304不锈钢管超声波测厚示值减小的情况统计

1.1分类统计按钢号统计，出现超声波测厚示值减小的有20、Q345B、27SiMn等钢号，有的钢号没有出现示值减小的现象。按冶炼炉号统计，超声波测厚示值减小的现象只出现在部分炉号的部分管坯上。按304不锈钢管规格统计，使用Φ180～310mm连铸坯轧制成Φ159～329mm×6.0～16.5mm的304不锈钢管，都出现过超声波测厚示值减小的现象。按生产批次统计，超声波测厚示值减小的出现率为0.5%；在出现示值减小的生产批次里，按304不锈钢管检验支数统计，出现率约为9.5%。

1.2数据分布使用TT130型超声波测厚仪和美柯达CG-88型耦合剂，测量不同钢号、不同规格、不同炉号的10支304不锈钢管，对304不锈钢管超声波测厚示值减小的数据分布情况进行了统计。测厚仪经过校准，以上下左右间距50mm或200mm连续测量壁厚，每支304不锈钢管测量73～129个点。测量结果表明，在出现超声波测厚示值减小的304不锈钢管上，并非管体上每一点壁厚示值都减小，壁厚示值没有减小的合格点占15.87%～76.56%，平均为51.19%。示值减小的不合格点在管体表面上大致呈螺旋形分布，若把304不锈钢管的壁厚分成3等份对测量数据进行统计，示值减小的不合格点的数值为：壁厚值1/2左右的占4.70%～69.86%，平均为29.70%；为壁厚值1/3左右的占9.41%～36.54%，平均为19.11%；没有测量到接近实际壁厚的数值。

2304不锈钢管超声波测厚示值减小的特点

2.1外观特点

生产检验经验表明，超声波测厚示值减小的304不锈钢管的外表面未见异常，而内表面往往伴有许多鼓包和翘皮出现（图1）（也有部分超声波测厚示值减小的304不锈钢管，内表面正常）。鼓包呈大米粒状，翘皮的面积有黄豆粒大小（或稍大），鼓包和翘皮数量不定，在304不锈钢管内表面倾斜、随机分布。

2.2高倍特点

在304不锈钢管超声波测厚示值减小的位置取金相试样，按GB/T10561-2005进行夹杂物检验。结果显示，试样中夹杂物数量多、长度长（很多大于500μm），呈条状、断续条状或线状集中分布，也有较大的块状夹杂物夹在其中，明显异常。在500倍放大倍数下观察，夹杂物主要为灰色块状和条状，伴有浅灰色块状和条状，其大都分布在壁厚的中间区域和靠近内表面区域，与金属的流线方向平行。在壁厚中间区域出现的夹杂物，有的分布偏离金属流线方向、自然弯曲，有的中间稍粗而两端尖细，有的尾部分叉或呈扫帚状，有的2～3条密集排在一起，好像这些夹杂物仍然保留其热变形前在连铸坯中某一空间的状态特点；在壁厚靠近内表面区域，特别是靠近内表面边缘，断续条状夹杂物较多；靠近外表面区域的夹杂物非常少，即使有，长度也只有200μm左右。对近百个试样夹杂物长度和分布进行检验的结果基本相同，其中2个试样夹杂物的分布及长度检验结果见表1（长度小于500μm的夹杂物未计入）。

有的试样在壁厚靠近内表面边缘区域出现与内表面平行的裂纹，可以明显地看到，裂纹沿夹杂物方向扩展延伸。裂纹靠近304不锈钢管内表面一侧的金属有的向304不锈钢管内孔方向鼓起（图2），有的已经断裂并延展，断裂并延展的金属翘起，形成以夹杂物为底边的“对号形”或“开口三角形”缺陷（图3）。在壁厚的其他区域未见裂纹。有的线状夹杂物在显微镜较低倍数下观察类似于裂纹，但在500倍下观察，是分布在金属基体上呈线状排列的细小夹杂物，并未见夹杂物与基体金属开裂的现象。用4%酸酒精溶液对试样进行腐蚀，检验其晶粒度和组织，结果正常。夹杂物穿过铁素体和珠光体排列成条状、断续条状或线状，未见夹杂物被铁素体包围的现象、夹杂物周围脱碳现象以及过烧和局部晶粒粗大组织。2.3夹杂物鉴定取2个上述金相试样，在每个试样上选取2个典型视场，使用5600-LB型扫描电子显微镜对夹杂物所含元素及组成进行能谱分析。扫描电子显微镜能谱分析的结果见表2，并如图4~5所示。可以看出，管体中的夹杂物是氧化物，其中CaO、Al2O3和SiO2含量较多，MnO、Na2O、ZrO2、K2O和MgO含量较少。

结论

（1）超声波测厚示值减小的304不锈钢管中夹杂物异常；夹杂物是氧化物，包括含量较多的CaO、Al2O3和SiO2，含量较少的MnO、Na2O、ZrO2、K2O和MgO，分布在壁厚中间和靠近内表面区域；304不锈钢管的晶粒度和组织正常。

（2）超声波测厚示值减小的304不锈钢管内表面往往伴有许多鼓包和翘皮出现。

（3）304不锈钢管超声波测厚示值减小是由于分布在壁厚中间和靠近内表面区域的异常夹杂物引起的；304不锈钢管内表面的鼓包和翘皮是由于分布在靠近内表面边缘区域的异常夹杂物引起的。

（4）超声波测厚示值减小的304不锈钢管内表面的翘皮与二辊斜轧穿孔变形产生的毛管内折有本质区别。