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不銹鋼管生產及使用中值得注意的幾個問題
日期：2025-05-10 12:16
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摘要：
大量以大口徑厚壁鋼管為原料的生產鍛件，在生產實踐中曾碰到過不少問題，這些問題有的已經解決，有的還沒有完全解決，除了我們在上面的討論中提到的一些方面外，我們覺得以下大口徑厚壁鋼管的幾個方面是值得加以注意的。
(1)要嚴格控制大口徑厚壁鋼管的化學成分及熱加工制度，以減少鋼中的鐵素體與殘留奧氏體，獲得較佳的綜合機械性能。
關于大口徑鋼管中的鐵素體與殘留奧氏體對其性能影響的問題我們已進行過討論，這里再比較具體地討論一些限制大口徑鋼管含量的工藝措施。
為了使大口徑厚壁鋼管中不出現大量的鐵素體，應調整不銹鋼管的化學成分，使鉻、硅含量處在規范的下限，碳、鎳、錳的含量偏在規范的中上限。
有人認為使不銹鋼管中的含碳量達到0.2%時，含鉻18%的所生產的厚壁鋼管可不出現鐵素體，也有人提出把鉻量控制在下限，鎳控制在上限，并且含碳不少于0.15%，可以獲得無鐵素體的厚壁不銹鋼管。
從我們的生產實踐來看，把大口徑厚壁鋼管中的鐵素體控制在一定數量以下，基本上可以保證厚壁管具有滿意的機械性能與工藝性能，并不一定要使鋼中完全沒有鐵素體。從這一目的出發，只須在現行的大口徑厚壁鋼管化學成分規范內作適當的調整即可。如果要達到使不銹鋼管的組織中完全沒有鐵素體，調整后的成分與現行規定的范圍相差很大，并且這樣做也比較復雜。我們的經驗是把大口徑厚壁鋼管的成分作如下的調整：可使厚壁管中的鐵素體量限制在10～15%，機械性能一般都能保證在一般水平。
上述建議的成分范圍中，碳、鉻、鎳三元素的上下限縮小了，對冶煉控制是麻煩一些，但據我們的生產情況來看，冶煉時把大口徑厚壁鋼管的成分控制在上面建議的范圍內，并不是十分困難的。
也有人建議把大口徑厚壁鋼管中的三個主要元素，作如下的調整，可使鐵素體限制在5%以內，以保證要求的機械性能：
C 0.15～0.25 Cr 16～16.8 Ni 2—2.5
與我們建議的成分范圍比較，這個規范把含碳量提得較高，鉻降至下限，并且鉻的上下限范圍更小。這樣無疑可使大口徑厚壁鋼管中的鐵素體減至很少，但在我們看來，即使不考慮由于成分范圍狹窄使冶煉控制困難，至少還有兩點值得考慮：一是因為碳高鉻低會影響不銹鋼管的耐腐蝕性能；二是由于含碳量過高會導致厚壁不銹鋼管中的殘留奧氏體量增多。我們曾在生產中發生過兩支Cr17Ni2鋼主軸，由于含碳量偏高(0.21—0.24%C、17.39～17.46%Cr、2.26～2.31% Ni)，鍛后組織內存在大量的殘留奧氏體，去白點退火時雖經兩次過冷和6600C保溫長達40余小時，也沒有使之全部分解，結果在去白點退火以后于常溫放置過程中，因殘留奧氏體繼續轉變為馬氏體，積聚了巨大內應力而裂開，裂紋沿軸向長達1米以上，深達60毫米，*大裂口處的寬度達3毫米，這兩根軸之一的顯微組織，可以見到大量的殘留奧氏體與馬氏體不銹鋼管。
減少大口徑厚壁鋼管中的鐵素體與殘留奧氏體的另一方面的措施是執行正確的熱加工工藝。關于鍛造過熱的影響我們在前面已作了討論，這里僅側重于淬火溫度對不銹鋼管中鐵素體與殘留奧氏體的影響。
