316L(00Cr17Ni14Mo2)特级优质的钢管试制

・４２・２Ｏ【）∈１．Ｎｏ．２　特钢技术　２００６年第２期　３　１　６Ｌ（Ｏ０Ｃｒ１７Ｎｉ　１４Ｍｏ２）特级优质的钢管试制　郭晓军　谯德乾　攀钢集团四川长城特殊钢有限公司　摘要试制的３１６Ｌ（００Ｃｒｌ７Ｎｉｌ４Ｍｏ２）特级优质钢管技术要求苛刻，不仅要有较好室温性能，也要有较好的高温　性能，对管壁、表面质量要求极为严格。试制结果表明，化学成份、室温性能、高温性能、晶腐、涡流探伤、超声波探伤、　水压试验、氦气检漏等质量指标满足用户技术要求，工艺路线成熟。　关键词　３１６Ｌ奥氏体不锈钢　特级优质钢管　ＴＨａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｃｌａｓｓ　Ｈｉｇｈ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｔｕｂｅ　３　１６Ｌ（００Ｃｒ１７Ｎｉ１４Ｍｏ２）　Ｇｕｏ　Ｘｉａｏｊｕｎ　Ｑｉａｏ　Ｄｅｊｉａｎ　Ｓｉｅｈｕａｎ　Ｃｈａｎｇｃｈｅｎｇ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｐａｎｇａｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｐｅｃｉｌａ　ｃｌａｓｓ　ｈｉｇｈ　ｑｕａｒｒｙ　ｔｌｋ，ｅ　３１６Ｌ（００Ｃｒｌ７Ｎｉｌ４Ｍｏ２）ｗａｓ　ｔｉｒｌａ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｖｅｒｙ　ｓｔｒｉｃｔ　ｔｅｈｉｉｆｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅ—　ｍｅｒｉｔｓ，ｉｔ　ｗａｓ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙｔｏ　ｈａｖｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｂｕｔａｌｓｏｌｍｖｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｅｌｅｖａｔｄ　ｅｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｈｉｈ　ｇｑｕａｒｒｙ　ｏｆｔｕｂｅ　ｗａｌｌ　ａｎｄ　ｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅ　ｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎｄｅｘｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｒｏｏｍ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ，　ｅｌｅｖａｔｅｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｉｎｔｅｍｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｅｄｄｙ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｅｓｔ，ｗａｔｅｒ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｅｓｔ，ｈｅＨｕｍ　ｌｅａｋａｇｅ　ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｃｏｕｌｄ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｔｅｈ—　ｎｌｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ，ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｒｏｕｔｅ　Ｗａｓ　ｍａｔｕｒｅ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：３１６Ｌ，Ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ　Ｓｔａｉｎｌｓｓｅ　Ｓｔｅｅｌ，Ｓｐｅｃｉｌａ　Ｃｌｓｓａ　ＨＪ　ｇｈ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｔｕｂｅ　１前言　３１６Ｌ（００Ｃｒｌ７Ｎｉｌ４Ｍｏ２）低碳奥氏体不锈钢，具　面产生无规律分布的小坑状腐蚀称为点蚀。影响　的主要因素为金属间相［ａ．Ｘ．１ａｖｅｓ（拉弗斯）］析出、　硫化物、夹杂物、碳化物。　有较好的耐晶间腐蚀和抗点腐蚀性能。主要用来　制造化工、化肥、石油化工、核潜艇、核反应堆等工　业设备所用容器、管道等。但作为特级优质钢管，　本厂首次试制。该批钢技术要求苛刻，不仅要有较　好室温性能，也要有较好的高温性能，对管壁、表面　质量要求极为严格。　３试制工艺路线　非真空感应炉一电极棒一电渣重熔一钢锭一　加热一锻造开坯一轧制坯料（０９５ｒａｍ）一热穿孔（荒　管）一修磨一冷轧一脱脂一退火一酸洗一矫直一切　管一冷轧一脱脂一退火一钝化膜一酸洗一冷轧　（拔）一脱脂一成品热处理一矫直一酸洗一检验（含　超声波探伤、表检、涡流探伤、水压试验、氦气检漏）　一入库一包装。　２该钢耐腐蚀机理　不锈钢耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成钝　化膜，如果钝化膜破坏，不锈钢将继续腐蚀下去。　但在很多情况下，钝化膜仅在金属表面的局部地方　４长钢实物检验水平　４．１　化学成分范围（％）见表１。　被破坏，腐蚀的作用形成细小的孔和凹坑，在钢表　表１化学成分范围／％　Ｔａｂｌｅ　１　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｉｔｏｎ／％　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年第２期　郭晓军谯德乾３１６Ｌ（００ＣｒＩ７ＮｉＩ４Ｍ【）２）特级优质的钢管试制　・４３・　４．２坯料检验（ＣＺＢ０４４—２００４）　４．２．１　夹杂物（级）见表２。　表２夹杂物级别／级　Ｔａｂｌｅ　２　Ｃｌａｓｓ　ｏｆ　ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ　４．２．２低倍组织检验结果见表３。　表３低倍组织检验结果　１’ａｂｌｅ　３　Ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｍａｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　４．２．３　铁素体、塔形、探伤检验结果见表４。／级　表４铁素体、塔形、探伤检验结果　Ｔａｂｌｅ　４　Ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｍａｒｔｅｒ￣ｔｅ。ｔｏｗｅｒ，ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　４．３成品管检验（　一ＷＧ０４７—２００４）　４．３．１　室温性能见表５。　表５室温性能　Ｔａｂｌｅ　５　Ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　４．３．２高温性能（３６０　）、扩口、压扁：见表６。　表６高温性能（３６０￣Ｃ）、扩口、压扁　Ｔａｂｌｅ　６　Ｅｌｅｖａｔｅｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ（３６０￣Ｃ），ｅ　翰ＩｌｄｉＩ　，ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇ　４．３．３　晶腐（ＧＢ４３３４．５—２０００）、涡流探伤（ＲＣＣ—　ＭＭＣ　６ＯＯＯ）、超声波探伤（ＲＣＣ—ＭＭＣ　２５００）、液体渗　透检验（ＧＢ５９３．４）见表７。　５讨论　５．１最佳成分控制　对于铬一镍不锈钢的组织随化学成分的变化可　表７晶腐、涡流探伤、超声波探伤、液体渗透检验　Ｔａｂｌｅ　７　Ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｅｄｄｙ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｅｓｔ，　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｉｎｓｐ￣ｏｌｎ，ｌｉｑｕｉｄ　ｐｅｎｅｔｒａｔｅ　ｔｅｓｔ　３０４Ａ２ｔｔ２—５８ｌ　合格合格　合格　合格　以根据ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ图来确定。其中Ｃｒ当罱＝％Ｃｒ＋％　Ｍｏ＋１．５％Ｓｉ＋０．５％Ｎｂ　Ｎｉ当量＝％Ｎｉ＋３０％Ｃ＋０．　５％Ｍｎ。为了使成品组织中的ａ相≤１％，必须降低ｃｒ　当量／Ｎｉ当量。但减少Ｃｒ和Ｍｏ含量必然对耐失重腐　蚀及耐选择性腐蚀不利，而增加Ｎｉ当量及ｃ含量对　产品成本及耐腐蚀性能同样不利，因此化学成分控　制要合理搭配，保持最佳成分控制。　５．２有害元素控制　该钢生产中往往由于原材料等方面原因，导致　钢中含有不必要的有害杂质元素（Ｓ．Ｐ．五害等），在　钢中某些部位的富集而存在，不仅影响钢的耐腐蚀　性能，更重要是影响热加工性能，因而严格控制原材　料的Ｓ．Ｐ及五害元素。　５．３钢中氧的控制　该钢属超低碳不锈钢，根据Ｃ、Ｏ平衡原则（ｃ　Ｏ十，ｃ十Ｏ　），平衡氧较高。要控制电极母材较低　的氧含量，同时又要防止重熔过程增加钢中氧含量，　因此需要一次冶炼时使用足量Ａｌ、ｃａ、Ｍｇ较强脱氧　剂，同时在电渣重熔中适量加入ＡＪ、ｃａ粉脱氧，确保　钢锭含有较少氧含量。　５．４微量元素的作用　微量元素在微合金化时，由于将杂质排人了晶　粒内而使晶界得到净化。这就使晶界得到强化使导　致随后晶界断裂的晶界滑移受到抑制，钢的塑性急　剧提高；当温度不超过１２００℃，除了细化晶粒从而减　少晶界易熔杂质聚集密度之外，能促使硫从晶界排　出，使其进人晶粒内。氧也能有效地与之反应，生存　难熔氧化物，进一步减少热脆性。　５．５终锻温度的控制　该钢含Ｍｏ　２％～３％，作为该钢大部分组织为了　相外，还有ａ相。同时在加工过程中还有ｄ、　、ｌａｖｅｓ　（拉弗斯）相（金属间化合物）析出，ｏ相约在９ｏ０℃析　出。这些相析出使钢的塑性变坏，从而在较低温度　产生表面裂口或内裂。为此必须在ｏ、　、ｌａｖｅｓ（拉弗　维普资讯 http://www.cqvip.com

・４４・Ｖｏ１．１１．Ｎｏ．２．Ｓｕｍ．４７．　ＳＰＥＣＩＡＬ　ｓ１　ＥＬ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　第１１卷第２期总第４７期　斯）析出前停止锻造，也就是终锻温度控制在９５０％　（４）微量元素的加入有效改善加工性能。　以上。　（５）合理控制终锻温度。　５．６各项性能　（６）本厂生产特级优质钢管满足技术要求指标，　从成品管各项性能检验结果分析，全部满足特　工艺路线成熟。　级优质钢管技术要求指标，工艺路线成熟。　参考文献　６结论　ｌ１］四ＪｌＩ冶金［Ｊ］．Ｉ９８９年第３期　［２］冶金工业部、长城钢厂技质处．耐蚀合金文集［Ｇ］．１９８５年　（１）化学成分控制应合理搭配　［３］冶金工业部合金钢手册编写组．合金钢手册第四册［Ｇ］．１９８３年　（２）选用优质纯铁、合金、返回钢等，确保有害元　［４］长城钢厂三分厂科技情报室．高温材料［Ｇ］．１９８７年第４期　素最低。　［５】作者不详．双相不锈钢［Ｇ］．冶金工业出版社．１　９　９９年６月，第　（３）超低碳不锈钢应选用强脱氧剂终脱氧。　１版　（收件日期２００６—０３一ｌｚ）　作者简介：郭晓军　男　工程师　１９６６年１０月生大学文化四川邛崃市人１９８７年７月毕业于重庆钢铁专科学校炼钢专　业，１９９５年四川省委党校经济管理专业函授本科毕业。先后在攀长钢公司第三炼钢厂任配料员、技术员、助理工程师、计划员　等职，１９９８年调入第三钢厂新品开发科模具钢研究室从事ＤＨＤ、Ｍ４２、Ｙ１０、ＤＩＮ１．２３４４、ＤＩＮＩ．２４３６、ＮＡＫ８０、Ｓ一１３６、Ｈ１０２４等新品　种开发，２００１年调入攀长钢技术中心耐蚀合金研究室从事３１６Ｌ特级优质管材、００Ｃｒ２５Ｎｉ２５Ｍｏ２Ｎ、４Ｃｒｌ４Ｎｉｌ４Ｗ２Ｍｏ、１８Ｎｉ、ＧＨ６００　管材等品种开发研究。１９９６年参与主编国家冶金《职业技术标准》《职业技能鉴定规范》特冶炼钢工部分；２００３年在长特公司　《模具扁钢质量攻关》课题中采取有效措施减少裂口废品取得重大成果并取得鉴定证书。先后有《１０Ｎｉ３ＭｎＣｕＡ１（ＮＡＫ８０）高级　镜面塑料模具钢试制》、《ｓ一１３６高级镜面塑料模具钢试制》、（（Ｈ１０２４（８Ｃｒ１４ＭｏＶ２）中板试制）（（Ｍ４２（Ｗ２Ｍｏ９Ｃｒ４ＶＣｏ８）高速钢试制》　等论文被《中国钢铁年会论文集》《四川冶金》《长城技术》《特钢技术》发表。　誊　警　’冶金信恩’　我国钢铁发展现状及世界钢铁强国发展趋势　我国钢铁发展现状。从１９９６年到２００３年，我国钢产量连续８年居世界第一位，成为世界第一个年产钢　超过２亿ｔ的国家。这种强劲发展势头，有力地支持了以汽车、房地产业、机械制造和电子通讯业为龙头的　一批高增长产业群的形成，为我国国民经济快速发展做出了巨大贡献。但是，国内优特钢中、低端产品供需　基本平衡或供略大于求，高端产品供小于求。作为一个钢铁大国，中国每年仍须从国外进口大量钢材，如　２００３年就进口钢材３７１７万ｔ，同比增长５１．８％，Ｚ其种类主要集中在高级轿车面板、家电面板、高强度级别的　石油管道和高技术含量、高附加值的品种上。钢产量和进口钢材均居世界首位的这种现状表明：我国钢材供　求格局存在明显的结构性矛盾，从根本上看，我国还不是一个钢铁强国。　世界钢铁强国发展趋势。生产专业化分工是钢铁工业现代化的标志，国外特钢行业的成功经验就是向　集团化、专业化、集约化方向发展。从上个世纪７０年代以来，美日等一些钢铁强国不断实施结构调整，组成　专业化、集团化，甚至是国际资本的跨国公司。通过调整和联合，企业问优势互补，由过去的分散的格局，组　建了有规模、有竞争力的企业集团，增强了它们在国际市场上的份额。比如瑞典已经形成了每一类特钢一家　企业生产的格局，即专业化生产，使瑞典工具钢、轴承钢、高速钢、不锈钢带、不锈钢板带、不锈钢焊管还有高　强度钢都成为世界的名牌。瑞典的特殊钢产量占其总量的５５％，其中合金钢占５０％。美国是以大型钢铁厂　为骨干，实行大、中、小专业化分工协作；日本是以大型钢铁联合企业为主，形成“金字塔”型的钢铁工业体系，　经过大规模的调整重组后，现在日本８００多万ｔ的优特钢由１０个专业化的钢厂生产。西班牙的特殊钢生产　在２０世纪８０年代调整后，形成以专门生产汽车用钢为主的企业，成为欧美著名轿车生产厂家供应商。　全球钢材价值量的增长大于钢产量的增长，这是专业化生产的结果，也是全球钢铁工业发展的基本趋　势。美、日等国家钢产量达到最高点后，即开始将钢铁发展由单纯对量的追求转向以质求胜。其继续发展的　共同点是优、特钢，合金钢比重上升。欧洲、美国、日本钢铁产品已经向特、精、高的方向发展，向深加工、高附　加值的产品发展，向低成本、高效率、生态型企业发展，其途径就是走专业化分工协作之路。