不銹鋼管生產和使用中應注意的幾個問題

自(zi)1961年以來，已生(sheng)(sheng)產了(le)大(da)(da)量由大(da)(da)直(zhi)徑(jing)(jing)厚壁(bi)鋼管(guan)制成的(de)(de)鍛件。我(wo)們在生(sheng)(sheng)產實踐中(zhong)遇(yu)到(dao)了(le)許多問題(ti)。這些問題(ti)有的(de)(de)已經解(jie)決，有的(de)(de)還沒有完全(quan)解(jie)決。除了(le)以上討(tao)論中(zhong)提(ti)到(dao)的(de)(de)一些方面，我(wo)們認為大(da)(da)直(zhi)徑(jing)(jing)厚壁(bi)鋼管(guan)的(de)(de)以下幾個方面值得(de)我(wo)們關注。

(1)應(ying)嚴格控制(zhi)大(da)直徑厚壁鋼管的(de)化學成分和(he)熱加工制(zhi)度，以(yi)降低鋼中的(de)鐵素體和(he)殘留奧氏，獲得較(jiao)好的(de)綜合力(li)學性能。

我(wo)們已經(jing)討(tao)論(lun)了鐵素體和殘留奧氏對大直徑鋼管性能的(de)影(ying)響，這里我(wo)們將更詳細地討(tao)論(lun)一些限制大直徑鋼管含量(liang)的(de)技術措(cuo)施。

為了防止大直徑厚壁鋼管中(zhong)出(chu)現大量(liang)鐵(tie)素體，應調(diao)整不銹(xiu)鋼管的化(hua)學(xue)成分，使鉻(ge)和(he)硅(gui)含量(liang)處(chu)于規格下限，碳、鎳和(he)錳含量(liang)處(chu)于規格上限。

有人認為(wei)，當(dang)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)中的(de)碳含量(liang)達到(dao)0.2%時，用18%的(de)鉻(ge)(ge)生產的(de)厚壁鋼管(guan)可以不(bu)(bu)含鐵(tie)素體(ti)。其他(ta)人認為(wei)，通過將(jiang)鉻(ge)(ge)含量(liang)控制在下(xia)限，鎳含量(liang)控制在上限，碳含量(liang)不(bu)(bu)低于(yu)0.15%，可以獲得沒有鐵(tie)素體(ti)的(de)厚壁不(bu)(bu)銹鋼管(guan)。

從(cong)我們的(de)(de)(de)生產實踐來看，將(jiang)大直(zhi)徑厚(hou)壁(bi)(bi)鋼(gang)(gang)管(guan)中(zhong)的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體控制在一(yi)定(ding)量以下，基本上可(ke)以保證厚(hou)壁(bi)(bi)管(guan)具有令人滿意的(de)(de)(de)機械性能(neng)和(he)工藝性能(neng)，沒有必要使鋼(gang)(gang)中(zhong)完全不含(han)鐵素(su)(su)體。從(cong)這個(ge)角度來看，只(zhi)需要對現行的(de)(de)(de)大直(zhi)徑厚(hou)壁(bi)(bi)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)化學成分(fen)規(gui)格進行適(shi)當的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)。如(ru)果不銹鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)結構完全不含(han)鐵素(su)(su)體，則調(diao)整(zheng)后的(de)(de)(de)成分(fen)與當前規(gui)定(ding)的(de)(de)(de)范圍大不相同(tong)，而且這樣做更加復雜。我們的(de)(de)(de)經驗是調(diao)整(zheng)大直(zhi)徑厚(hou)壁(bi)(bi)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)成分(fen)如(ru)下：厚(hou)壁(bi)(bi)管(guan)中(zhong)鐵素(su)(su)體含(han)量可(ke)限制在10 ~ 15%，力學性能(neng)一(yi)般可(ke)保持在一(yi)般水平。

在上(shang)述建議(yi)(yi)的(de)(de)成分范(fan)圍內(nei)，碳(tan)、鉻和鎳(nie)的(de)(de)上(shang)限和下限已經降低，這(zhe)對于熔(rong)煉控制(zhi)是(shi)麻(ma)煩的(de)(de)。然而，根(gen)據我們的(de)(de)生產情(qing)況，在冶煉過(guo)程中，將大直徑厚壁鋼管的(de)(de)成分控制(zhi)在上(shang)述建議(yi)(yi)范(fan)圍內(nei)并不是(shi)很困難。

還建議對大直(zhi)徑厚壁(bi)鋼管的三(san)個主要(yao)元素(su)溫州(zhou)不銹鋼管進行(xing)以(yi)下調整，將鐵素(su)體限制(zhi)在5%以(yi)內，以(yi)確保所需的機械性能：

碳0.15~0.25鉻16~16.8鎳2—2.5

與我們建(jian)議的(de)(de)成分范圍相比，本規范增(zeng)加了碳(tan)(tan)含量，將(jiang)鉻(ge)減(jian)少到下(xia)限，并(bing)且鉻(ge)的(de)(de)上限和下(xia)限更小(xiao)。這無疑會將(jiang)大(da)直(zhi)徑厚壁(bi)鋼管(guan)中(zhong)的(de)(de)鐵素體減(jian)少到非常小(xiao)的(de)(de)量，但在我們看(kan)來，即使由于(yu)成分范圍窄(zhai)而難以控制熔煉，溫州不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)廠家(jia)至少有(you)(you)兩點值得考慮：第(di)一(yi)，低碳(tan)(tan)和高鉻(ge)會影響不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing)；第(di)二(er)，高碳(tan)(tan)含量將(jiang)導致厚壁(bi)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)中(zhong)殘留(liu)(liu)奧氏(shi)體積的(de)(de)增(zeng)加。我們有(you)(you)兩個生產中(zhong)的(de)(de)Cr17Ni2鋼主軸(zhou)(zhou)。由于(yu)高碳(tan)(tan)含量(0.21-0.24%碳(tan)(tan)，17.39-17.46%鉻(ge)，2.26-2.31%鎳)，鍛造組(zu)織中(zhong)存在大(da)量殘留(liu)(liu)奧氏(shi)。盡管(guan)它(ta)已經(jing)被過冷了兩次(ci)，并(bing)在660下(xia)保(bao)持了40多(duo)個小(xiao)時，但它(ta)還沒有(you)(you)完全分解。結果在退火去(qu)除白(bai)點后的(de)(de)常溫儲存過程(cheng)中(zhong)，殘留(liu)(liu)奧氏(shi)體繼續轉變(bian)為(wei)馬(ma)氏(shi)體，積累(lei)了巨大(da)的(de)(de)內應力(li)并(bing)開裂。裂紋沿軸(zhou)(zhou)向超過1米，最(zui)大(da)裂紋深達(da)60毫米，寬達(da)3毫米。在其中(zhong)一(yi)個軸(zhou)(zhou)的(de)(de)微觀結構(gou)中(zhong)可以看(kan)到大(da)量的(de)(de)殘留(liu)(liu)奧氏(shi)體和馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)。

降低大直(zhi)徑厚壁(bi)鋼管鐵素(su)體(ti)和(he)殘留(liu)奧氏(shi)的(de)(de)(de)另一(yi)個措(cuo)施是進(jin)行正(zheng)確的(de)(de)(de)熱(re)加工工藝。我(wo)們以前(qian)討論過(guo)鍛造過(guo)熱(re)的(de)(de)(de)影響，這里我(wo)們只集(ji)中討論淬火(huo)溫度對不銹(xiu)鋼管中鐵素(su)體(ti)和(he)殘留(liu)奧氏(shi)的(de)(de)(de)影響。