不銹鋼管生產(chǎn)和使用中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

自1961年以來，已生產(chǎn)了大量由大直徑厚壁鋼管制成的鍛件。我們在生產(chǎn)實(shí)踐中遇到了許多問題。這些問題有的已經(jīng)解決，有的還沒有完全解決。除了以上討論中提到的一些方面，我們認(rèn)為大直徑厚壁鋼管的以下幾個(gè)方面值得我們關(guān)注。

(1)應(yīng)嚴(yán)格控制大直徑厚壁鋼管的化學(xué)成分和熱加工制度，以降低鋼中的鐵素體和殘留奧氏，獲得較好的綜合力學(xué)性能。

我們已經(jīng)討論了鐵素體和殘留奧氏對大直徑鋼管性能的影響，這里我們將更詳細(xì)地討論一些限制大直徑鋼管含量的技術(shù)措施。

為了防止大直徑厚壁鋼管中出現(xiàn)大量鐵素體，應(yīng)調(diào)整不銹鋼管的化學(xué)成分，使鉻和硅含量處于規(guī)格下限，碳、鎳和錳含量處于規(guī)格上限。

有人認(rèn)為，當(dāng)不銹鋼管中的碳含量達(dá)到0.2%時(shí)，用18%的鉻生產(chǎn)的厚壁鋼管可以不含鐵素體。其他人認(rèn)為，通過將鉻含量控制在下限，鎳含量控制在上限，碳含量不低于0.15%，可以獲得沒有鐵素體的厚壁不銹鋼管。

從我們的生產(chǎn)實(shí)踐來看，將大直徑厚壁鋼管中的鐵素體控制在一定量以下，基本上可以保證厚壁管具有令人滿意的機(jī)械性能和工藝性能，沒有必要使鋼中完全不含鐵素體。從這個(gè)角度來看，只需要對現(xiàn)行的大直徑厚壁鋼管的化學(xué)成分規(guī)格進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如果不銹鋼管的結(jié)構(gòu)完全不含鐵素體，則調(diào)整后的成分與當(dāng)前規(guī)定的范圍大不相同，而且這樣做更加復(fù)雜。我們的經(jīng)驗(yàn)是調(diào)整大直徑厚壁鋼管的成分如下：厚壁管中鐵素體含量可限制在10 ~ 15%，力學(xué)性能一般可保持在一般水平。

在上述建議的成分范圍內(nèi)，碳、鉻和鎳的上限和下限已經(jīng)降低，這對于熔煉控制是麻煩的。然而，根據(jù)我們的生產(chǎn)情況，在冶煉過程中，將大直徑厚壁鋼管的成分控制在上述建議范圍內(nèi)并不是很困難。

還建議對大直徑厚壁鋼管的三個(gè)主要元素溫州不銹鋼管進(jìn)行以下調(diào)整，將鐵素體限制在5%以內(nèi)，以確保所需的機(jī)械性能：

碳0.15~0.25鉻16~16.8鎳2—2.5

與我們建議的成分范圍相比，本規(guī)范增加了碳含量，將鉻減少到下限，并且鉻的上限和下限更小。這無疑會將大直徑厚壁鋼管中的鐵素體減少到非常小的量，但在我們看來，即使由于成分范圍窄而難以控制熔煉，溫州不銹鋼管廠家至少有兩點(diǎn)值得考慮：第一，低碳和高鉻會影響不銹鋼管的耐腐蝕性；第二，高碳含量將導(dǎo)致厚壁不銹鋼管中殘留奧氏體積的增加。我們有兩個(gè)生產(chǎn)中的Cr17Ni2鋼主軸。由于高碳含量(0.21-0.24%碳，17.39-17.46%鉻，2.26-2.31%鎳)，鍛造組織中存在大量殘留奧氏。盡管它已經(jīng)被過冷了兩次，并在660下保持了40多個(gè)小時(shí)，但它還沒有完全分解。結(jié)果在退火去除白點(diǎn)后的常溫儲存過程中，殘留奧氏體繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，積累了巨大的內(nèi)應(yīng)力并開裂。裂紋沿軸向超過1米，最大裂紋深達(dá)60毫米，寬達(dá)3毫米。在其中一個(gè)軸的微觀結(jié)構(gòu)中可以看到大量的殘留奧氏體和馬氏體不銹鋼管。

降低大直徑厚壁鋼管鐵素體和殘留奧氏的另一個(gè)措施是進(jìn)行正確的熱加工工藝。我們以前討論過鍛造過熱的影響，這里我們只集中討論淬火溫度對不銹鋼管中鐵素體和殘留奧氏的影響。