“2507热挤压+冷轧”制造022Cr25Ni7Mo4N不锈钢管

铁素体-奥氏体双相不锈钢管，兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点，耐应力腐蚀开裂性能优越，机械强度高，耐点蚀和缝隙腐蚀性能优良，热膨胀系数低，耐冲击，耐疲劳腐蚀，服役周期成本低。近年来，随着我国大幅度提高油气产量，炼制含硫原油的能力不断提升，深度开发以乙烯为原料的下游产品，优化化肥生产工艺，大力推进海洋油气的勘探开发，因此耐点蚀指数PREN≥40的超级双相不锈钢得到广泛应用。

022Cr25Ni7Mo4N（ASTM牌号UNSS32750，简称2507不锈钢管）是目前超级双相不锈钢管系列中的典型代表，与2205双相不锈钢管相比，其Cr、Mo、N含量均有一定程度的提高，尤其是N含量达到0.28%左右（化学成分见表1），PREN达到43，因而具有更高的强度、更为优越的耐氯离子点蚀、耐应力腐蚀性能（见表2和表3）。

表1 2507双相不锈钢无缝钢管的化学成分（质量分数）要求 %

≤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双相不锈钢无缝钢管的室温力学性能要求

Rp0.2/MPa

Rm/MPa

A/%

硬度HRC

≥550

≥800

≥15

≤32

表3 2507双相不锈钢无缝钢管的高温力学性能要求

试验温度/℃

100

150

200

250

300

350

Rp0.2/MPa

≥530

≥480

≥445

≥420

≥405

≥396

≥393

相比奥氏体不锈钢，2507双相不锈钢无缝钢管的热加工塑性差，冷加工变形抗力大。鉴于此，浙江久立特材科技股份有限公司研发该产品运用了“热挤压+冷轧”工艺技术。制管工艺流程：冶炼→锻造圆钢→管坯加工→热挤压母管→冷轧（成品）→固溶处理→精整→酸洗→检验→包装入库。挤压前的管坯加热采用三段式加热工艺：一是低温预热；二是进行两次高温快速加热。热变形工艺采用两次变形过程。钢管冷轧在长行程环孔型冷轧管机上完成。该钢管热处理在以天然气为燃料的分段连续式辊底固溶热处理炉中进行。

对该成品钢管的化学成分进行分析；对室温拉伸性能、金相组织及晶粒度和短时高温拉伸性能进行评定；进行了压扁、扩口试验、晶间腐蚀试验、有害相试验、点蚀试验和应力腐蚀试验。

结果表明：（1）采用“热挤压+冷轧”工艺技术生产2507双相不锈钢换热管，工艺先进、合理。热挤压工艺采用热扩孔和热挤压两次变形过程，钢管表面质量良好，壁厚均匀，综合性能优良；冷轧采用三道次冷轧工艺，提高了钢管组织均匀性，钢管表面光洁，尺寸精度高。（2）固溶热处理制度对钢管铁素体含量和晶粒度大小有影响，随着固溶处理温度升高或保温时间的延长，钢管的铁素体含量有增加的趋势，晶粒尺寸也相对较大。采用1070～1120℃的加热温度，并采用合适的加热速度、保温时间和冷却速度，钢管的金相组织，晶粒尺寸符合技术条件的规定。（3）采用研究得出的管坯加工、热加工、冷加工、热处理工艺，研制的2507双相不锈钢无缝钢管的各项技术性能符合技术条件的规定。（4）2507双相不锈钢无缝钢管的开发成功将推动该品种钢管的国产化进程，使其更多地用于炼油、石油化工、氯碱化工、海水环境、化肥工业、电站烟气脱硫装置中热交换器、冷却器、蒸发器以及管道等领域