國產(chǎn)替代進口前途廣闊
為了推廣316不銹鋼管,中國從20世紀90年代以來從減小壁厚、降低成本方面著手,解決"高徑壁比高精度"的薄壁不銹鋼管技術問題,使316不銹鋼管得到推廣應用,發(fā)展很快。一種管道要能推廣應用,少不了國產(chǎn)化。當,國內(nèi)已有一部分廠家具備了生產(chǎn)和進一步開發(fā)薄壁316不銹鋼管材和管件的能力。
316不銹鋼管是一種經(jīng)濟的斷面鋼材,是鋼鐵工業(yè)中的一項重要產(chǎn)品,可廣泛
用于生活裝飾和工業(yè),市面上很多人用于制作 樓梯扶手、護窗、欄桿、家具等。常見的有 201 和304 兩種材質。
占全部鋼材總量的8%一16%左右,它在國民經(jīng)濟中的應用范圍極為廣泛。由于鋼管具有空心斷面,因而316不銹鋼管適合作液體、氣體和固體的輸送管道;同時與相同重量的圓鋼比較,鋼管的斷面系數(shù)大、抗彎抗扭強度大,所以也成為各種機械和建筑結構上的重要材料。用316不銹鋼管制成的結構和部件,在重量相等的情況下,比實心零部件具有更大的截面模數(shù)。所以,316不銹鋼管本身就是一種節(jié)約金屬的經(jīng)濟斷面鋼材,它是鋼材的一個重要組成部分,尤其在石油鉆采、冶煉和輸送等行業(yè)需求較大,其次地質鉆探、化工、建筑工業(yè)、機械工業(yè)、飛機和汽車制造以及鍋爐、醫(yī)療器械、家具和自行車制造等方面也都需要大量的各種鋼管。隨著原子能、火箭、導彈和航天工業(yè)等新技術的發(fā)展,316不銹鋼管在國防工業(yè)、科學技術和經(jīng)濟建設中的地位愈加重要。
316不銹鋼管可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟適用,管道的薄壁化以及新型可靠、簡單方便的連接方法的開發(fā)成功,使其具有更多其它管材不可替代的優(yōu)點,工程中的應用會越來越多,使用會越來越普及,前景看好。
由于不銹鋼已具備建筑材料所要求的許多理想性能,它在金屬中可以說是316不銹鋼管的,而其發(fā)展仍在繼續(xù)。為使不銹鋼在傳統(tǒng)的應用中性能更好,一直在改進現(xiàn)有的類型,而且,為了滿足高級建筑應用的嚴格要求,正在開發(fā)新的不銹鋼。由于生產(chǎn)效率不斷提高,質量不斷改進,不銹鋼已成為建筑師們選擇的316不銹鋼管具有成本效益的材料之一。
不銹鋼集性能、外觀和使用特性于一身,所以不銹鋼仍將是世界上316不銹鋼管佳的建筑材料之一。
隨著中國改革開放政策的實施,國民經(jīng)濟獲得快速增長,城鎮(zhèn)住宅、公共建筑和旅游設施大量興建,對熱水供應和生活用水供給提出了新的要求。特別是水質問題,人們越來越重視,要求也不斷提高。鍍鋅鋼管這一常用管材因其易腐蝕性,在國家相關政策的影響下,將逐漸退出歷史舞臺,塑料管、復合管及銅管成了管道系統(tǒng)的常用管材。但在許多情況下,316不銹鋼管更有優(yōu)越性,特別是壁厚僅為0.6~1.2mm的薄壁316不銹鋼管在優(yōu)質飲用水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)及將、衛(wèi)生放在首位的給水系統(tǒng),具有可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟適用等特點。已被國內(nèi)外工程實踐證明是給水系統(tǒng)綜合性能316不銹鋼管好的、新型、節(jié)能和環(huán)保型的管材之一,也是一種很有競爭力的給水管材,必將對改善水質、提高人們生活水平發(fā)揮無可比擬的作用。
在建筑給水管系中,由于鍍鋅鋼管已經(jīng)結束了百年輝煌的歷史,各種新型塑料管及復合管得到迅速發(fā)展,但各種管材還不同程度地存在著一些不足,遠不能完全適應供水管系的需要和國家對飲用水及有關水品質的要求。因此,有關專家預言:建筑給水管材316不銹鋼管終將恢復到金屬管的時代。根據(jù)國外的應用經(jīng)驗,在金屬管中認定薄壁316不銹鋼管為綜合性能316不銹鋼管好的管材之一。
在MgCl2沸騰溶液中,鉻的作用一般是有害的,但是在含Cl-和氧的水介質,高溫高壓水以及點腐蝕為起源的應力腐蝕條件下,提高鋼中鉻含量則對耐應力腐蝕有利,同時,鉻還可防止奧氏體不銹鋼及合金中由于鎳含量提高而容易出現(xiàn)的晶間型應力腐蝕的傾向,對開裂性(NaOH)應力腐蝕,鉻的作用也是有益的,鉻除對奧氏體不銹鋼耐蝕性有重要影響外,還能顯著提高該類鋼的抗氧化,抗硫化和抗融鹽腐蝕等性能。鎳的影響鎳對316不銹鋼管的影響鎳是強烈穩(wěn)定奧氏體且擴大奧氏體相區(qū)的元素,為了獲得單一的奧氏體316不銹鋼管,當鋼中含有0.1%碳和18%鉻時所需的不銹鋼管低鎳含量約為8%,這便是316不銹鋼管18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的基本分,奧氏體不銹鋼中,隨著鎳含量的增加,殘余的鐵素體可完全消除,并顯著降低σ相形成的傾向;同時馬氏體轉烴溫度降低,甚至可不出現(xiàn)λ→M相變,但是鎳含量的增加會降低碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度,從而使碳化物析出傾向增強。
鎳對性能的影響鎳對奧氏體不銹鋼特別是對鉻鎳奧氏體不銹鋼力學性能的影響,主要是由鎳對奧氏體穩(wěn)定性的影響來決定,在鋼中可能發(fā)生馬氏體轉變的鎳含量范圍內(nèi),隨著鎳含量的增加,鋼的強度降低而塑性提高,具有穩(wěn)定奧氏體316不銹鋼管的鉻鎳奧氏體不銹鋼韌性(包括極低溫韌性)非常優(yōu)良,因而可作為低溫鋼使用,這是眾所周知的,對于具有穩(wěn)定奧氏體316不銹鋼管的鉻錳奧氏體不銹鋼,鎳的加入可進一步改善其韌性。鎳還可顯著降低奧氏體不銹鋼的冷加工硬化傾向,這主要是由于奧氏體穩(wěn)定性增大,減少以至消除了冷加工過程中的馬氏體轉變,同時對奧氏體本身的冷加工硬化作用不太明顯,不銹鋼冷加工硬化傾向的影響,鎳降低奧氏體不銹鋼冷加工硬化速率,與降低鋼的室溫及低溫強度,提高塑性的作用,決定了鎳含量的提高有利于奧氏體不銹的冷加工成形性能,提高鎳含量還可減少以至消除型鉻鎳奧氏體不銹鋼中的δ鐵素體,從而提高其熱加工性能,但是,δ鐵素體的減少對這些鋼種的可焊接性不利會增大焊接熱裂紋絲傾向,此外,鎳還可顯著提高鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼的熱加工性能,從而顯著提高鋼的成材率,在奧氏體不銹鋼中,鎳的加入以及隨著鎳含量的提高,導致鋼的熱力學穩(wěn)定性增加,因此奧氏體不銹鋼具有更好的不銹性和耐氧化性介質的性能,且隨著鎳含量增加,耐還原性介質的性能進一步得到改善.值得指出,鎳還是提高奧氏體不銹耐許多介質穿晶型應力腐蝕的316不銹鋼管重要元素,在各種酸介質中鎳對奧氏體不銹鋼耐蝕性能的影響,需要指出,在高溫高壓水中的一些條件下,鎳含量的提高導致鋼和合金的晶間型應力腐蝕敏感性增加,但是這種不利作用會由于鋼及合金中鉻含量的提高而獲得減輕或受到抑制.隨磁卡奧氏體不銹鋼中鎳含量的提高,其產(chǎn)生晶間腐蝕的臨界碳含量降低,即鋼的晶間腐蝕敏感性增加,至于對奧氏體不銹鋼耐點腐蝕及縫隙腐蝕的性能,鎳的作用并不顯著,此外,鎳還提高奧氏體不銹鋼的高溫抗氧化性能,這主要與鎳改善了鉻的氧化膜的成分,結構和性能降低,并且鎳含量越高越有害,這主要是由于鋼中晶界處低熔點硫化鎳所致。
316不銹鋼管無縫生產(chǎn)工藝簡要流程:
1、荒管(管坯):
生產(chǎn)所用的316不銹鋼管坯原料稱之為荒管。
2、切管:
生產(chǎn)316不銹鋼管時需將頭、尾切除,包括投料時對荒管兩頭的平頭、中間品的切斷及成品定切。在切鋼管時會產(chǎn)生鋼管的廢料。
3、酸洗、去油:
對316不銹鋼管表面因高溫加熱后產(chǎn)生的氧化鐵皮進行去除,從而達到生產(chǎn)鋼管的要求及成品要求。工程用酸為混酸(HNO3+HF)。
4、檢驗修磨:
對不銹鋼無縫鋼管的缺陷進行檢查修磨,把不利的缺陷清除干凈。
5、冷拔(軋):
對鋼管進行變形達到所需要的規(guī)格,生產(chǎn)不同規(guī)格的鋼管需經(jīng)過多道次來回的酸洗、固溶處理。
6、固溶:
不銹鋼316不銹鋼管經(jīng)過冷拔(軋)后產(chǎn)生了金屬加工硬化。為了消除加工硬化便于再加工,因此,要經(jīng)過固溶處理將其破碎的晶粒恢復。同時,也是對成品鋼管的機械性能予以保證。
7、矯直:
經(jīng)固溶(退火)處理后的鋼管因熱變形產(chǎn)生鋼管彎曲,為達到鋼管出廠直度標準要將鋼管調直。
8、潤滑:
鋼管在冷拔加工前,為了在變形過程中鋼管金屬與拔管模金屬不直接產(chǎn)生摩擦,因而在鋼管的內(nèi)外表面涂上一層由高溫納基脂+石灰配制而成的潤滑劑經(jīng)烘干,以形成一層隔離層。
一、管材的分類
1、按生產(chǎn)方法分類
(1)316不銹鋼管——熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管
(2)焊管
(a)按工藝分——電弧焊管、電阻焊管(高頻、低頻)、氣焊管、爐焊管
(b)按焊縫分——直縫焊管、螺旋焊管
2、按斷面形狀分類
(1)簡單斷面鋼管——圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管、六角形鋼管、菱形鋼管、八角形鋼管、半圓形鋼圓、其他
(2)復雜斷面鋼管——不等邊六角形鋼管、五瓣梅花形鋼管、雙凸形鋼管、雙凹形鋼管、瓜子形鋼管、圓錐形鋼管、波紋形鋼管、表殼鋼管、其他
3、按壁厚分類——薄壁鋼管、厚壁鋼管
4、按用途分類——管道用鋼管、熱工設備用鋼管、機械工業(yè)用鋼管、石油、地質鉆探用鋼管、容器鋼管、化學工業(yè)用鋼管、特殊用途鋼管、其他
二、無縫鋼管
無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材。鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。
鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經(jīng)濟截面鋼材,廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用鋼管制造環(huán)形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節(jié)約材料和加工工