双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｅｒｉｏｕｓ ｐｒｏｂｌｅｍ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｄｕｐｌｅｘ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ｓｅａｍｌｅｓｓ ｐｉｐｅ ｉｓ ｔｈｅ ｃｒａｃｋ．Ｔｈｅ ｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ ｐｈａｓｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ ｗｉｌｌ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｄｕｐｌｅｘ ｓｔｅｅｌ ｄｉｒｅｃｔｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｕｐｌｅｘ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ；ｓｅａｍｌｅｓｓ ｐｉｐｅ；ｃｒａｃｋ；ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ；ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ；ｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ ｐｈａｓｅ；ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｒｉｔｔｌｅ— ｍｅｎｔ；ａｆｆｅｃｔ；ｍｅｔｈｏｄ
图１ ＳＡＦ２２０５ １ ０５０℃固溶处理后的晶相组织 （×５００）
双相钢在３００～１ ０００。Ｃ温度范围内等温时效或 不正确热处理时，除铁素体和奥氏体外，还出现其它 一些二次相，如Ｍ：。Ｃ。、ＣｒｚＮ、和金属间相（如ｄ相、Ｘ 相）等。
３双相钢中的脆性相 双相不锈钢中的金属问相主要有ｄ相、Ｙ相、Ｒ
相、和Ｆｅ３Ｃｒ３Ｍ０２Ｓｉ２相等，这些相都属脆性相，它们 明显影响钢的力学性能和耐腐蚀性能，从而增加了双 相不锈钢无缝管材的生产难度，甚至出现裂纹。根据 其析出时问长短、数量大小以及危害大小，下文将主 要对６相进行探讨。
双相不锈钢中ｄ相是危害最大的一种析出相，它 硬且脆，可显著降低钢的塑性、韧性。在许多双相钢 中，Ｍｏ、Ｃｒ提高了ｄ相的析出量，同时Ｍｏ、Ｎｉ，尤其是 Ｍｏ扩大了石相的形成温度范围和缩短了形成时间。
万方数据
３．１加热温度的影响 在１ ０５０～１ ３５０ｃＣ范围内固溶处理后，再８００℃
时效，ｄ相的析出过程见图３。随固溶温度的升高，延 缓盯相的析出，但是６相的最大析出数量变化不大。 其原因一是随加热温度的升高，奥氏体数量减少并聚 集和球化，从而ａ／了界面减少；二是随加热温度的升 高，铁素体数量增加，降低了铬、钼等元素在两相中的 分配系数，亦即减少了这些元素在铁素体中的数量， 从而使金属问相的析出敏感性小。
童
｛
麓
营
霉
鬻
口
器
薷
图５ ００Ｃｒ２２Ｎｉ５Ｍ０３Ｎ双相不锈钢的ＣＣＴ曲线
瓣
皇袖．ｃｘ毒瓤ｂ．巾潮℃静城８∞℃ｘｌ
图４ ８００％时效前的加热温度及其后的 冷却方式对００Ｃｒ２５Ｎｉ７Ｍ０３ＷｃｕＮ钢 。相析出时间的影响
３．３冷却速度的影响 采用恒温膨胀仪测定００Ｃｒ２２Ｎｉ５Ｍ０３Ｎ双相钢的
连续冷却曲线（如图５所示）。试样加热至１０８０℃，保 温１０ｒａｉｎ，以不同速度冷却，随冷却过程测绘ａ相的析 出行为，将析出的开始点和终了曲线点描绘成一条完 整的ＣＣＴ曲线，同时用金相法和硬度法配合进行试 验。从图中可看出，ｏ相开始析出的临界温度在８５０ ～９５０℃。在同一条曲线图上还可以看出，冷却速率 不同，ｄ相析出的数量也不同，即冷却速率越小，ａ相
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｃｒａｃｋ ｏｆ ｄｕｐｌｅｘ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ
ｓｅａｍｌｅｓｓ ｐｉｐｅ ｗｈｅｎ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ
ＳＨＡ０ Ｙｕ，ＦＥＮＧ Ｊｕｎ—ｆｕ
（Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｊｉｕｌｉ Ｇｒｏｕｐ’ｓ Ｈｕｚｈｏｕ Ｊｉｕｌｉ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ Ｐｉｐｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｈｕｚｈｏｕ ３１３０１２，Ｃｈｉｎａ）
箩 盖 曩 采 ■ 孵 罩
■
图７冷变形对ｄ相析出的影响
通过以上对策措施的实施，本公司双相不锈钢无 缝钢管的加工取得了良好的效果，钢管产品的ｃ５级 超声波无损检测合格率达到９５％以上，各项性能指 标经石油工业专用管材质量监督检验中心检测完全 满足相关技术条件、标准的要求。
６ 结论 在双相钢不锈钢无缝钢管的冷、热加工生产过程
５ 对策 根据以上分析和研究，本公司确定了以下双相不
锈钢无缝钢管制造加工的控制措施，确保最大限度地 避免裂纹的发生：
（１）双相不锈钢无缝钢管生产的原材料质量是保 证钢管加工制造的基础，应严格控制其化学成分的组 成、非金属夹杂物残留等符合标准要求；
（２）钢管加工中的热处理控制在合适的工艺范围 之内：温度１０８０℃±２０，出炉时高温快速冷Fra Baidu bibliotek至室温；
由于双相钢在合金成分、相组成的特殊性以及复
收稿日期：２００４—１１—１８
万方数据
３６
冶金标准化与质量
第４３卷
杂性，所以双相钢的无缝管生产一热穿孔、冷加工很 困难，容易出现裂纹，而能否良好解决裂纹的产生则 直接决定了生产合同能否圆满完成。裂纹的产生与 钢的塑性、韧性有密切关系；而生产加工中的双相钢 的塑性、韧性直接受钢的脆性相以及低温脆性影响。 当然，生产过程中，裂纹产生的原因很多，也很复杂， 本文主要从材料本身特性进行一些探讨。
１ 特性简介 传统的奥氏体不锈钢在晶间腐蚀、应力腐蚀、点
腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀方面的抗力不足，尤其是 应力腐蚀引起的断裂，其危害性极大。双相不锈钢通 过正确控制各合金元素比例和热处理工艺使其固溶 组织中铁素体相和奥氏体相各约占５０％，从而将奥 氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不 锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结 合在一起，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体 不锈钢的优点。目前应用最普遍的是ＳＡＦ２２０５，其屈 服强度可达普通奥氏体不锈钢的两倍，疲劳强度及抗 腐蚀性能亦优于奥氏体不锈钢。钢中加入适量的氮 不仅改善了钢的耐点蚀和耐应力腐蚀性能，而且提高 了焊接ＨＡＺ（焊接热影响区）的耐蚀和力学性能。
ｄ相甚至在高于９５０。Ｃ时存在，而且几分钟之内即可 析出。
２双相钢中的相 双相钢在它的固溶组织中铁素体相和奥氏体相
约各占一半，一般较少相的含量最少也需要达到 ３０％。我们可以通过适当的热处理调整相比例，使其 更有利于我们进行冷、热加工。
图２超级双相钢焊接金属在时效８００℃、 保温１３．５ｒｎｉｎ后形成的ｄ相 衍射图案插入位置为＜００１＞ｄ
万方数据
图６热变形对ｄ相析出的影响 。未变形；●在８００。Ｃ时一次变形量为５０％的热变形
４脆性转变温度 双相不锈钢中含有约半数的铁素体相，低温时铁
素体相脆化，它有一个从韧性到脆性的转变温度。通 常铁素体不锈钢的脆性转变温度可以用以下公式表 示：
ＴＤ＝１７／ＣＫ＊ｄ卜“ｚ一万｜一Ａｊ 其中：ｄ为晶粒尺寸，盯。为固溶强化因素，４、Ｂ 为常数。 此公式同样适用于双相不锈钢，随晶粒尺寸的增
第１期
双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
３５
双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
邵 羽，冯均富
（浙江久立集团湖州久立不锈钢管有限公司
浙江湖州 ３１３０１２）
摘要：双相不锈钢无缝钢管生产所面临的最大问题就是产生裂纹，裂纹的产生与钢的塑性、韧性有密切关 系；而生产加工中的双相钢的塑性、韧性直接受钢的脆性相以及低温脆性影响。 关键词：双相不锈钢；无缝钢管；裂纹；塑性；韧性；脆性相；低温脆性；影响；措施 中图分类号：ＴＧ３３５．７文献标识码：Ｂ文章编号：１００３—０５１４（２００５）叭一００３５—０４
参考文献(4条) 1.吴玖 双相不锈钢 1999
2.何德孚 我国应重视铁素体及铁素体/奥氏体不锈钢管材的开发[期刊论文]-钢管 2001(06)
中，钢的脆性相以及低温脆性是裂纹产生的根本原 因；而热处理温度的高低、冷却方式、冷却速率大小以 及冷热变形的变形量大小是影响裂纹产生的具体原 因。
（１）热处理温度不适当，增加脆性相析出敏感性； （２）水淬促进了６相的析出； （３）冷却速率越小，促使６相析出就越多，相对硬 度也就高，钢易变脆； （４）热变形使ｄ相析出大大加速，从而降低钢的 热塑性，增加热加工难度，甚至出现裂纹； （５）冷变形促进６相沉淀； （６）控制了热处理工艺与冷、热加工的变形工艺 就能够保证双相不锈钢无缝钢管的质量。
我公司自２００１年开始研究含氮的双相不锈钢 ＳＡＦ２２０５的无缝钢管与焊接钢管的制造工艺，其中双 相钢无缝钢管已经累计生产３００多吨，１０多个规格， 产品外径从１９ｒａｍ到１１４ｍｍ，生产技术已比较完善，
技术质量达到国际同类产品先进水平，处于国内同类 产品领先水平，广泛应用于海军舰船、甲醇合成反应 器、天然气集气管等存在ｃｌ、Ｈ：ｓ腐蚀的环境。
０概述 国外双相不锈钢经过几代的发展和完善，至今已
有包括超级双相不锈钢在内的系列牌号；无论从生 产、加工制造及应用角度来看，技术上已然比较成熟， 能与马氏体、铁素体、奥氏体不锈钢并列。双相不锈 钢作为一种性能优良，又节省投资的工程材料在一些 用途上取代了普通的奥氏体不锈钢，应用领域十分广 泛。
在国外发展双相不锈钢的基础上，中国自７０年 代中期也开始发展了双相不锈钢，主要是研制含氮 钢，关注氮对钢性能和工艺的影响。中国的双相不锈 钢只是处于国外第二代双相不锈钢的发展水平，钢中 的含氮量在０．２％以下。至于目前国外己步入市场 的含氮在０．２５％～０．３５％的超级双相不锈钢，中国仍 处于实验室开发阶段。
（３）冷、热加工的变形量控制在３０％５０％是比较 合适的；
（４）冷、热加工过程中避免处于低温脆性区。 万方数据
双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
邵羽， 冯均富 浙江久立集团湖州久立不锈钢管有限公司,浙江,湖州,313012
冶金标准化与质量 METALLURGICAL STANDARDIZATION & QUALITY 2005,43(1) 1次
寸 捌 璃
图８ ＳＡＦ２３０４、ＳＡＦ２２０５、ＳＡＦ２５０７三种钢的脆性 温度区间（曲线之左Ａｋ≥２７Ｊ，曲线之右Ａｋ＜２７Ｊ）
１一ＳＡＦ２５０７：２一ＳＡＦ２２０５：３－－ＳＡＦ２３０４
参考文献
１ Ｍａｅｈａｒａ Ｙ ｅｔ ａ１．Ｍｅｔ．Ｓｅｉ．，１９８３：５４１ ２ Ｍａｅｈａｒａ，ｅｔ ａ１．，Ｔｒａｎｓ，ＩＳＩＪ，１９８３（２３）：２４７ ３韩俊媛，赵桂琴物理测试，１９８８（２）：３９ ４ Ｗａｌｄｅｎ Ｂ，Ｎｉｃｈｏｌｌｓ Ｊ Ｍ．ＡＢ Ｓａｎｄｖｉｋ Ｓｔｅｅｌ，Ｓ一８１ｌ ８１ Ｓａｎｄｖｉｋｅｎ， Ｓｗｅｄｅｎ，１９９４ ５何德孚等．我国应重视铁素体及铁素体／奥氏体不锈钢管材的 开发．钢管，２００１，（６） ６吴玖等．双相不锈钢．北京：冶金工业出版社，１９９９
分解就越完全，促使ｄ相析出就越多，相对硬度也就 高，钢易变脆。 ３．４冷、热变形的影响
由于热变形引起的晶格缺陷使ｄ相析出大大加 速，而ｄ相的析出会降低钢的热塑性，增加热加工难 度，甚至出现裂纹。实验数据表明８００。Ｃ以下热加工 可以大大减少ｄ相形成时间。冷变形由于细化晶粒， 增多ｄ相生成核的处所而促进ｄ相沉淀。
００ｃｒ２５Ｎｉ７Ｍ０３ｗＣｕＮ双相不锈钢的ｄ相析出的时间如 图４所示。采取的冷却方式：一是加热至固溶温度保 温３０ｒａｉｎ后直接进入８００℃的盐浴中进行等温时效， 另一是加热至固溶温度保温３０ｒａｉｎ后水淬，然后再在 ８００℃的盐浴中进行等温时效。这两种冷却方式的处 理结果是不同的，水淬促进了６相的析出，尤其在Ｉ ３００℃以上加热时，效果更为显著。水淬易引起晶格 缺陷，增加了６相形核的部位，而在１ ３００℃以下加热 时，钢的组织位于ａ／７两相区，ｄ相首先在界面形核， 但随着加热温度的升高，丫相数量减少和球化，使Ｑ／７ 界面减少和铁素体形成元素Ｃｒ、Ｍｏ等在铁素体相中 相对减少，因而延缓了ｄ相的析出。
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冶金标准化与质量
第４３卷
大，脆性转变温度降低，由于双相不锈钢的晶粒尺寸 较小，一般它的转变温度明显低于铁素体不锈钢。随 固溶强化的增大，脆性转变温度升高，这也可以说明 双相不锈钢中当合金元素增加时，其转变温度升高的 原因。图８为瑞典ＳＡＦ２３０４、ＳＡＦ２２０５、ＳＡＦ２５０７三种 钢的脆性转变温度曲线，试样为ｖ形槽口的夏比试 样。
乎 盖 餐 隶 一 憾 嚣
缸
图３不同固溶处理温度对２５Ｃｒ一７Ｎｉ一３Ｍｏ钢 在８００。Ｃ时效后的。相析出量的影响 （固溶处理３０ｍｉｎ＋８００℃时效×ｔｍｉｎ，水冷） １一１０５０℃，２—１２００℃，３一１２５０℃，４—１３５００Ｃ
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双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
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３．２冷却方式的影响 时效前的加热温度及其后的冷却方式对
图１ ＳＡＦ２２０５ １ ０５０℃固溶处理后的晶相组织 （×５００）
双相钢在３００～１ ０００。Ｃ温度范围内等温时效或 不正确热处理时，除铁素体和奥氏体外，还出现其它 一些二次相，如Ｍ：。Ｃ。、ＣｒｚＮ、和金属间相（如ｄ相、Ｘ 相）等。
３双相钢中的脆性相 双相不锈钢中的金属问相主要有ｄ相、Ｙ相、Ｒ
相、和Ｆｅ３Ｃｒ３Ｍ０２Ｓｉ２相等，这些相都属脆性相，它们 明显影响钢的力学性能和耐腐蚀性能，从而增加了双 相不锈钢无缝管材的生产难度，甚至出现裂纹。根据 其析出时问长短、数量大小以及危害大小，下文将主 要对６相进行探讨。
双相不锈钢中ｄ相是危害最大的一种析出相，它 硬且脆，可显著降低钢的塑性、韧性。在许多双相钢 中，Ｍｏ、Ｃｒ提高了ｄ相的析出量，同时Ｍｏ、Ｎｉ，尤其是 Ｍｏ扩大了石相的形成温度范围和缩短了形成时间。
万方数据
３．１加热温度的影响 在１ ０５０～１ ３５０ｃＣ范围内固溶处理后，再８００℃
时效，ｄ相的析出过程见图３。随固溶温度的升高，延 缓盯相的析出，但是６相的最大析出数量变化不大。 其原因一是随加热温度的升高，奥氏体数量减少并聚 集和球化，从而ａ／了界面减少；二是随加热温度的升 高，铁素体数量增加，降低了铬、钼等元素在两相中的 分配系数，亦即减少了这些元素在铁素体中的数量， 从而使金属问相的析出敏感性小。
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图５ ００Ｃｒ２２Ｎｉ５Ｍ０３Ｎ双相不锈钢的ＣＣＴ曲线
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皇袖．ｃｘ毒瓤ｂ．巾潮℃静城８∞℃ｘｌ
图４ ８００％时效前的加热温度及其后的 冷却方式对００Ｃｒ２５Ｎｉ７Ｍ０３ＷｃｕＮ钢 。相析出时间的影响
３．３冷却速度的影响 采用恒温膨胀仪测定００Ｃｒ２２Ｎｉ５Ｍ０３Ｎ双相钢的
连续冷却曲线（如图５所示）。试样加热至１０８０℃，保 温１０ｒａｉｎ，以不同速度冷却，随冷却过程测绘ａ相的析 出行为，将析出的开始点和终了曲线点描绘成一条完 整的ＣＣＴ曲线，同时用金相法和硬度法配合进行试 验。从图中可看出，ｏ相开始析出的临界温度在８５０ ～９５０℃。在同一条曲线图上还可以看出，冷却速率 不同，ｄ相析出的数量也不同，即冷却速率越小，ａ相
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｃｒａｃｋ ｏｆ ｄｕｐｌｅｘ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ
ｓｅａｍｌｅｓｓ ｐｉｐｅ ｗｈｅｎ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ
ＳＨＡ０ Ｙｕ，ＦＥＮＧ Ｊｕｎ—ｆｕ
（Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｊｉｕｌｉ Ｇｒｏｕｐ’ｓ Ｈｕｚｈｏｕ Ｊｉｕｌｉ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ Ｐｉｐｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｈｕｚｈｏｕ ３１３０１２，Ｃｈｉｎａ）
箩 盖 曩 采 ■ 孵 罩
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图７冷变形对ｄ相析出的影响
通过以上对策措施的实施，本公司双相不锈钢无 缝钢管的加工取得了良好的效果，钢管产品的ｃ５级 超声波无损检测合格率达到９５％以上，各项性能指 标经石油工业专用管材质量监督检验中心检测完全 满足相关技术条件、标准的要求。
６ 结论 在双相钢不锈钢无缝钢管的冷、热加工生产过程
５ 对策 根据以上分析和研究，本公司确定了以下双相不
锈钢无缝钢管制造加工的控制措施，确保最大限度地 避免裂纹的发生：
（１）双相不锈钢无缝钢管生产的原材料质量是保 证钢管加工制造的基础，应严格控制其化学成分的组 成、非金属夹杂物残留等符合标准要求；
（２）钢管加工中的热处理控制在合适的工艺范围 之内：温度１０８０℃±２０，出炉时高温快速冷Fra Baidu bibliotek至室温；
由于双相钢在合金成分、相组成的特殊性以及复
收稿日期：２００４—１１—１８
万方数据
３６
冶金标准化与质量
第４３卷
杂性，所以双相钢的无缝管生产一热穿孔、冷加工很 困难，容易出现裂纹，而能否良好解决裂纹的产生则 直接决定了生产合同能否圆满完成。裂纹的产生与 钢的塑性、韧性有密切关系；而生产加工中的双相钢 的塑性、韧性直接受钢的脆性相以及低温脆性影响。 当然，生产过程中，裂纹产生的原因很多，也很复杂， 本文主要从材料本身特性进行一些探讨。
１ 特性简介 传统的奥氏体不锈钢在晶间腐蚀、应力腐蚀、点
腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀方面的抗力不足，尤其是 应力腐蚀引起的断裂，其危害性极大。双相不锈钢通 过正确控制各合金元素比例和热处理工艺使其固溶 组织中铁素体相和奥氏体相各约占５０％，从而将奥 氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不 锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结 合在一起，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体 不锈钢的优点。目前应用最普遍的是ＳＡＦ２２０５，其屈 服强度可达普通奥氏体不锈钢的两倍，疲劳强度及抗 腐蚀性能亦优于奥氏体不锈钢。钢中加入适量的氮 不仅改善了钢的耐点蚀和耐应力腐蚀性能，而且提高 了焊接ＨＡＺ（焊接热影响区）的耐蚀和力学性能。
ｄ相甚至在高于９５０。Ｃ时存在，而且几分钟之内即可 析出。
２双相钢中的相 双相钢在它的固溶组织中铁素体相和奥氏体相
约各占一半，一般较少相的含量最少也需要达到 ３０％。我们可以通过适当的热处理调整相比例，使其 更有利于我们进行冷、热加工。
图２超级双相钢焊接金属在时效８００℃、 保温１３．５ｒｎｉｎ后形成的ｄ相 衍射图案插入位置为＜００１＞ｄ
万方数据
图６热变形对ｄ相析出的影响 。未变形；●在８００。Ｃ时一次变形量为５０％的热变形
４脆性转变温度 双相不锈钢中含有约半数的铁素体相，低温时铁
素体相脆化，它有一个从韧性到脆性的转变温度。通 常铁素体不锈钢的脆性转变温度可以用以下公式表 示：
ＴＤ＝１７／ＣＫ＊ｄ卜“ｚ一万｜一Ａｊ 其中：ｄ为晶粒尺寸，盯。为固溶强化因素，４、Ｂ 为常数。 此公式同样适用于双相不锈钢，随晶粒尺寸的增
第１期
双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
３５
双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
邵 羽，冯均富
（浙江久立集团湖州久立不锈钢管有限公司
浙江湖州 ３１３０１２）
摘要：双相不锈钢无缝钢管生产所面临的最大问题就是产生裂纹，裂纹的产生与钢的塑性、韧性有密切关 系；而生产加工中的双相钢的塑性、韧性直接受钢的脆性相以及低温脆性影响。 关键词：双相不锈钢；无缝钢管；裂纹；塑性；韧性；脆性相；低温脆性；影响；措施 中图分类号：ＴＧ３３５．７文献标识码：Ｂ文章编号：１００３—０５１４（２００５）叭一００３５—０４
参考文献(4条) 1.吴玖 双相不锈钢 1999
2.何德孚 我国应重视铁素体及铁素体/奥氏体不锈钢管材的开发[期刊论文]-钢管 2001(06)
中，钢的脆性相以及低温脆性是裂纹产生的根本原 因；而热处理温度的高低、冷却方式、冷却速率大小以 及冷热变形的变形量大小是影响裂纹产生的具体原 因。
（１）热处理温度不适当，增加脆性相析出敏感性； （２）水淬促进了６相的析出； （３）冷却速率越小，促使６相析出就越多，相对硬 度也就高，钢易变脆； （４）热变形使ｄ相析出大大加速，从而降低钢的 热塑性，增加热加工难度，甚至出现裂纹； （５）冷变形促进６相沉淀； （６）控制了热处理工艺与冷、热加工的变形工艺 就能够保证双相不锈钢无缝钢管的质量。
我公司自２００１年开始研究含氮的双相不锈钢 ＳＡＦ２２０５的无缝钢管与焊接钢管的制造工艺，其中双 相钢无缝钢管已经累计生产３００多吨，１０多个规格， 产品外径从１９ｒａｍ到１１４ｍｍ，生产技术已比较完善，
技术质量达到国际同类产品先进水平，处于国内同类 产品领先水平，广泛应用于海军舰船、甲醇合成反应 器、天然气集气管等存在ｃｌ、Ｈ：ｓ腐蚀的环境。
０概述 国外双相不锈钢经过几代的发展和完善，至今已
有包括超级双相不锈钢在内的系列牌号；无论从生 产、加工制造及应用角度来看，技术上已然比较成熟， 能与马氏体、铁素体、奥氏体不锈钢并列。双相不锈 钢作为一种性能优良，又节省投资的工程材料在一些 用途上取代了普通的奥氏体不锈钢，应用领域十分广 泛。
在国外发展双相不锈钢的基础上，中国自７０年 代中期也开始发展了双相不锈钢，主要是研制含氮 钢，关注氮对钢性能和工艺的影响。中国的双相不锈 钢只是处于国外第二代双相不锈钢的发展水平，钢中 的含氮量在０．２％以下。至于目前国外己步入市场 的含氮在０．２５％～０．３５％的超级双相不锈钢，中国仍 处于实验室开发阶段。
（３）冷、热加工的变形量控制在３０％５０％是比较 合适的；
（４）冷、热加工过程中避免处于低温脆性区。 万方数据
双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
邵羽， 冯均富 浙江久立集团湖州久立不锈钢管有限公司,浙江,湖州,313012
冶金标准化与质量 METALLURGICAL STANDARDIZATION & QUALITY 2005,43(1) 1次
寸 捌 璃
图８ ＳＡＦ２３０４、ＳＡＦ２２０５、ＳＡＦ２５０７三种钢的脆性 温度区间（曲线之左Ａｋ≥２７Ｊ，曲线之右Ａｋ＜２７Ｊ）
１一ＳＡＦ２５０７：２一ＳＡＦ２２０５：３－－ＳＡＦ２３０４
参考文献
１ Ｍａｅｈａｒａ Ｙ ｅｔ ａ１．Ｍｅｔ．Ｓｅｉ．，１９８３：５４１ ２ Ｍａｅｈａｒａ，ｅｔ ａ１．，Ｔｒａｎｓ，ＩＳＩＪ，１９８３（２３）：２４７ ３韩俊媛，赵桂琴物理测试，１９８８（２）：３９ ４ Ｗａｌｄｅｎ Ｂ，Ｎｉｃｈｏｌｌｓ Ｊ Ｍ．ＡＢ Ｓａｎｄｖｉｋ Ｓｔｅｅｌ，Ｓ一８１ｌ ８１ Ｓａｎｄｖｉｋｅｎ， Ｓｗｅｄｅｎ，１９９４ ５何德孚等．我国应重视铁素体及铁素体／奥氏体不锈钢管材的 开发．钢管，２００１，（６） ６吴玖等．双相不锈钢．北京：冶金工业出版社，１９９９
分解就越完全，促使ｄ相析出就越多，相对硬度也就 高，钢易变脆。 ３．４冷、热变形的影响
由于热变形引起的晶格缺陷使ｄ相析出大大加 速，而ｄ相的析出会降低钢的热塑性，增加热加工难 度，甚至出现裂纹。实验数据表明８００。Ｃ以下热加工 可以大大减少ｄ相形成时间。冷变形由于细化晶粒， 增多ｄ相生成核的处所而促进ｄ相沉淀。
００ｃｒ２５Ｎｉ７Ｍ０３ｗＣｕＮ双相不锈钢的ｄ相析出的时间如 图４所示。采取的冷却方式：一是加热至固溶温度保 温３０ｒａｉｎ后直接进入８００℃的盐浴中进行等温时效， 另一是加热至固溶温度保温３０ｒａｉｎ后水淬，然后再在 ８００℃的盐浴中进行等温时效。这两种冷却方式的处 理结果是不同的，水淬促进了６相的析出，尤其在Ｉ ３００℃以上加热时，效果更为显著。水淬易引起晶格 缺陷，增加了６相形核的部位，而在１ ３００℃以下加热 时，钢的组织位于ａ／７两相区，ｄ相首先在界面形核， 但随着加热温度的升高，丫相数量减少和球化，使Ｑ／７ 界面减少和铁素体形成元素Ｃｒ、Ｍｏ等在铁素体相中 相对减少，因而延缓了ｄ相的析出。
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冶金标准化与质量
第４３卷
大，脆性转变温度降低，由于双相不锈钢的晶粒尺寸 较小，一般它的转变温度明显低于铁素体不锈钢。随 固溶强化的增大，脆性转变温度升高，这也可以说明 双相不锈钢中当合金元素增加时，其转变温度升高的 原因。图８为瑞典ＳＡＦ２３０４、ＳＡＦ２２０５、ＳＡＦ２５０７三种 钢的脆性转变温度曲线，试样为ｖ形槽口的夏比试 样。
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图３不同固溶处理温度对２５Ｃｒ一７Ｎｉ一３Ｍｏ钢 在８００。Ｃ时效后的。相析出量的影响 （固溶处理３０ｍｉｎ＋８００℃时效×ｔｍｉｎ，水冷） １一１０５０℃，２—１２００℃，３一１２５０℃，４—１３５００Ｃ
第１期
双相不锈钢无缝钢管生产裂纹浅析
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３．２冷却方式的影响 时效前的加热温度及其后的冷却方式对