“2507熱擠壓+冷軋”制造022Cr25Ni7Mo4N不銹鋼管

鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼管，兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，耐應(yīng)力腐蝕開裂性能優(yōu)越，機(jī)械強(qiáng)度高，耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能優(yōu)良，熱膨脹系數(shù)低，耐沖擊，耐疲勞腐蝕，服役周期成本低。近年來，隨著我國大幅度提高油氣產(chǎn)量，煉制含硫原油的能力不斷提升，深度開發(fā)以乙烯為原料的下游產(chǎn)品，優(yōu)化化肥生產(chǎn)工藝，大力推進(jìn)海洋油氣的勘探開發(fā)，因此耐點(diǎn)蝕指數(shù)PREN≥40的超級雙相不銹鋼得到廣泛應(yīng)用。

022Cr25Ni7Mo4N（ASTM牌號UNSS32750，簡稱2507不銹鋼管）是目前超級雙相不銹鋼管系列中的典型代表，與2205雙相不銹鋼管相比，其Cr、Mo、N含量均有一定程度的提高，尤其是N含量達(dá)到0.28%左右（化學(xué)成分見表1），PREN達(dá)到43，因而具有更高的強(qiáng)度、更為優(yōu)越的耐氯離子點(diǎn)蝕、耐應(yīng)力腐蝕性能（見表2和表3）。

表1 2507雙相不銹鋼無縫鋼管的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）要求 %

 

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Mo

N

Cu

≤0.030

≤0.80

≤1.20

≤0.035

≤0.020

24.00～26.00

6.00～8.00

3.0～5.0

0.24～0.32

≤0.50

 

表2 2507雙相不銹鋼無縫鋼管的室溫力學(xué)性能要求

 

Rp0.2/MPa

Rm/MPa

A/%

硬度HRC

≥550

≥800

≥15

≤32

 

表3 2507雙相不銹鋼無縫鋼管的高溫力學(xué)性能要求

 

試驗(yàn)溫度/℃

50

100

150

200

250

300

350

Rp0.2/MPa

≥530

≥480

≥445

≥420

≥405

≥396

≥393

 

相比奧氏體不銹鋼，2507雙相不銹鋼無縫鋼管的熱加工塑性差，冷加工變形抗力大。鑒于此，浙江久立特材科技股份有限公司研發(fā)該產(chǎn)品運(yùn)用了“熱擠壓+冷軋”工藝技術(shù)。制管工藝流程：冶煉→鍛造圓鋼→管坯加工→熱擠壓母管→冷軋（成品）→固溶處理→精整→酸洗→檢驗(yàn)→包裝入庫。擠壓前的管坯加熱采用三段式加熱工藝：一是低溫預(yù)熱；二是進(jìn)行兩次高溫快速加熱。熱變形工藝采用兩次變形過程。鋼管冷軋?jiān)陂L行程環(huán)孔型冷軋管機(jī)上完成。該鋼管熱處理在以天然氣為燃料的分段連續(xù)式輥底固溶熱處理爐中進(jìn)行。

對該成品鋼管的化學(xué)成分進(jìn)行分析；對室溫拉伸性能、金相組織及晶粒度和短時高溫拉伸性能進(jìn)行評定；進(jìn)行了壓扁、擴(kuò)口試驗(yàn)、晶間腐蝕試驗(yàn)、有害相試驗(yàn)、點(diǎn)蝕試驗(yàn)和應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)。

結(jié)果表明：（1）采用“熱擠壓+冷軋”工藝技術(shù)生產(chǎn)2507雙相不銹鋼換熱管，工藝先進(jìn)、合理。熱擠壓工藝采用熱擴(kuò)孔和熱擠壓兩次變形過程，鋼管表面質(zhì)量良好，壁厚均勻，綜合性能優(yōu)良；冷軋采用三道次冷軋工藝，提高了鋼管組織均勻性，鋼管表面光潔，尺寸精度高。（2）固溶熱處理制度對鋼管鐵素體含量和晶粒度大小有影響，隨著固溶處理溫度升高或保溫時間的延長，鋼管的鐵素體含量有增加的趨勢，晶粒尺寸也相對較大。采用1070～1120℃的加熱溫度，并采用合適的加熱速度、保溫時間和冷卻速度，鋼管的金相組織，晶粒尺寸符合技術(shù)條件的規(guī)定。（3）采用研究得出的管坯加工、熱加工、冷加工、熱處理工藝，研制的2507雙相不銹鋼無縫鋼管的各項(xiàng)技術(shù)性能符合技術(shù)條件的規(guī)定。（4）2507雙相不銹鋼無縫鋼管的開發(fā)成功將推動該品種鋼管的國產(chǎn)化進(jìn)程，使其更多地用于煉油、石油化工、氯堿化工、海水環(huán)境、化肥工業(yè)、電站煙氣脫硫裝置中熱交換器、冷卻器、蒸發(fā)器以及管道等領(lǐng)域