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不锈钢管生产及使用中值得注意的几个问题

日期:2021-06-16 07:55
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摘要:
    大量以大口径厚壁钢管为原料的生产锻件,在生产实践中曾碰到过不少问题,这些问题有的已经解决,有的还没有完全解决,除了大家在上面的讨论中提到的一些方面外,大家觉得以下大口径厚壁钢管的几个方面是值得加以注意的。
    (1)要严格控制大口径厚壁钢管的化学成分及热加工制度,以减少钢中的铁素体与残留奥氏体,获得较佳的综合机械性能。
    关于大口径钢管中的铁素体与残留奥氏体对其性能影响的问题大家已进行过讨论,这里再比较具体地讨论一些限制大口径钢管含量的工艺措施。
    为了使大口径厚壁钢管中不出现大量的铁素体,应调整不锈钢管的化学成分,使铬、硅含量处在规范的下限,碳、镍、锰的含量偏在规范的中上限。
    有人认为使不锈钢管中的含碳量达到0.2%时,含铬18%的所生产的厚壁钢管可不出现铁素体,也有人提出把铬量控制在下限,镍控制在上限,并且含碳不少于0.15%,可以获得无铁素体的厚壁不锈钢管。
    从大家的生产实践来看,把大口径厚壁钢管中的铁素体控制在一定数量以下,基本上可以保证厚壁管具有满意的机械性能与工艺性能,并不一定要使钢中完全没有铁素体。从这一目的出发,只须在现行的大口径厚壁钢管化学成分规范内作适当的调整即可。如果要达到使不锈钢管的组织中完全没有铁素体,调整后的成分与现行规定的范围相差很大,并且这样做也比较复杂。大家的经验是把大口径厚壁钢管的成分作如下的调整:可使厚壁管中的铁素体量限制在10~15%,机械性能一般都能保证在一般水平。
    上述建议的成分范围中,碳、铬、镍三元素的上下限缩小了,对冶炼控制是麻烦一些,但据大家的生产情况来看,冶炼时把大口径厚壁钢管的成分控制在上面建议的范围内,并不是十分困难的。    
    也有人建议把大口径厚壁钢管中的三个主要元素,作如下的调整,可使铁素体限制在5%以内,以保证要求的机械性能:
    C  0.15~0.25    Cr  16~16.8         Ni  2—2.5
    与大家建议的成分范围比较,这个规范把含碳量提得较高,铬降至下限,并且铬的上下限范围更小。这样无疑可使大口径厚壁钢管中的铁素体减至很少,但在大家看来,即使不考虑由于成分范围狭窄使冶炼控制困难,至少还有两点值得考虑:一是因为碳高铬低会影响不锈钢管的耐腐蚀性能;二是由于含碳量过高会导致厚壁不锈钢管中的残留奥氏体量增多。大家曾在生产中发生过两支Cr17Ni2钢主轴,由于含碳量偏高(0.21—0.24%C、17.39~17.46%Cr、2.26~2.31% Ni),锻后组织内存在大量的残留奥氏体,去白点退火时虽经两次过冷和6600C保温长达40余小时,也没有使之全部分解,结果在去白点退火以后于常温放置过程中,因残留奥氏体继续转变为马氏体,积聚了巨大内应力而裂开,裂纹沿轴向长达1米以上,深达60毫米,*大裂口处的宽度达3毫米,这两根轴之一的显微组织,可以见到大量的残留奥氏体与马氏体不锈钢管。
    减少大口径厚壁钢管中的铁素体与残留奥氏体的另一方面的措施是实行正确的热加工工艺。关于锻造过热的影响大家在前面已作了讨论,这里仅侧重于淬火温度对不锈钢管中铁素体与残留奥氏体的影响。 

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