s32750(022Cr25Ni7Mo4N)這是一種典型的超雙相不銹鋼Cr，Mo，N高含量，考慮到奧氏體不銹鋼的高強(qiáng)度塑性和鐵素體不銹鋼的耐腐蝕性（耐點(diǎn)蝕等效性），通常在40以上，具有良好的耐點(diǎn)蝕性、間隙腐蝕性和優(yōu)異的綜合機(jī)械性能。適用于海洋、石化、煉油、真空制鹽、煙氣脫硫等腐蝕性環(huán)境惡劣的領(lǐng)域。

無(wú)縫鋼管是S32750是常見(jiàn)的產(chǎn)品之一，因?yàn)樗袃上嘟M織的鐵素體和馬氏體，而兩相組織的滑移系統(tǒng)不同。在冷熱變形過(guò)程中，兩相組織具有不均勻的應(yīng)力和應(yīng)變分布，變形過(guò)程中存在兩相組織的協(xié)調(diào)問(wèn)題；因此S與奧氏體不銹鋼管相比，32750無(wú)縫鋼管的冷熱加工塑性有一定差距，容易產(chǎn)生表面裂紋。正常情況下S32750無(wú)縫鋼管采用熱擠壓冷軋工藝制造。本文主要研究S32750無(wú)縫鋼管熱擠壓后冷軋開(kāi)裂的原因，并提出了具體的解決方案。

S32750無(wú)縫鋼管生產(chǎn)工藝

S32750無(wú)縫鋼管常用的規(guī)格是60mmx5mm，整線生產(chǎn)工藝結(jié)合成品尺寸規(guī)格設(shè)計(jì):冶煉(電爐)AOD)→制坯(模鑄直徑鍛造，坯料規(guī)格為230mm圓棒)→擠壓(規(guī)格為89mmx8mm)→冷軋(規(guī)格為中60mmx5mm)-→成品(檢驗(yàn)評(píng)價(jià))。GB/T《馬氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無(wú)縫鋼管》21833-2008標(biāo)準(zhǔn)要求，S32750無(wú)縫鋼管的主要化學(xué)成分見(jiàn)表1。

S32750無(wú)縫鋼管冷軋開(kāi)裂問(wèn)題

鋼錠冶煉、管材鍛造至鋼管擠壓過(guò)程無(wú)明顯問(wèn)題，后續(xù)鋼管冷軋過(guò)程中開(kāi)裂嚴(yán)重，不能軋制；管道整體裂紋源較多，均為水平裂紋，裂紋深度達(dá)到1~2mm，裂紋的長(zhǎng)度不同，最長(zhǎng)為10mm上下。

S32750無(wú)縫鋼管冷軋開(kāi)裂原因分析

從裂紋的形狀來(lái)看:裂紋是冷軋過(guò)程中產(chǎn)生的水平撕裂。無(wú)縫鋼管的冷軋過(guò)程是直徑和厚度降低的過(guò)程。一般直徑降低率為20%~40%厚度減少率為40%~60%。在冷軋過(guò)程中，管道的應(yīng)力狀態(tài)比較復(fù)雜。前滑區(qū)域?yàn)槿驂簯?yīng)力，后滑區(qū)域?yàn)閮上驂簯?yīng)力。一直拉應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)為5。拉應(yīng)力是管道軸向延伸的主要應(yīng)力?？梢耘袛?，冷軋產(chǎn)生的裂紋應(yīng)是軸向拉應(yīng)力水平撕裂管道的結(jié)果。

觀察S32750無(wú)縫鋼管冷軋裂紋的宏觀外觀，發(fā)現(xiàn)裂紋具有脆性斷裂的特點(diǎn)，在外力作用下具有較大的擴(kuò)展趨勢(shì)。脆性斷裂的一般原因是金屬內(nèi)部應(yīng)力集中，局部拉應(yīng)力超過(guò)材料的臨界拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋或缺陷擴(kuò)張，導(dǎo)致斷裂。金屬材料在制備（冶煉、鍛造、鍛造、冷加工等）過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種缺陷（氣孔、焊接腫瘤、熱裂紋等），缺陷容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致材料斷裂。為了弄清楚S冷軋過(guò)程中32750無(wú)縫鋼管開(kāi)裂的真正原因，首先從冷軋過(guò)程進(jìn)行分析。

冷軋工藝調(diào)整

通過(guò)采取措施降低軋制頻率和輸入量，即軋制頻率從最初的60次/60次min降低至30次/min，同時(shí)，輸入量從最初的4個(gè)mm/次減小至2mm/第二，開(kāi)裂現(xiàn)象沒(méi)有消除。通過(guò)更換軋機(jī)，調(diào)整軋機(jī)同軸度，并采取新的冷軋模具等改進(jìn)措施，開(kāi)裂現(xiàn)象仍然不可避免。通過(guò)調(diào)整冷軋變形規(guī)范，采取措施減少變形量，原工藝89mmx8mm冷軋至60mmx5mm變更為中65mmx7mm，斷面收縮率為57.45%減少至37.11%，軋裂現(xiàn)象依然存在。S冷軋變形工藝參數(shù)32750無(wú)縫鋼管見(jiàn)表2。

盡管雙相不銹鋼比奧氏體不銹鋼具有更大的變形阻力，需要施加更多的外力來(lái)使其變形，但其冷加工變形能達(dá)到40%以上的18]。S32750雙相不銹鋼基底是馬氏體和鐵素體的雙相組織。雙相組織排列在細(xì)帶上，馬氏體的滑動(dòng)系不同于鐵素體。在變形過(guò)程中，應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)不協(xié)調(diào)，難以產(chǎn)生粗移動(dòng)，容易產(chǎn)生裂紋源。然而，因?yàn)镹i由于添加了大量的元素，馬氏體的組織比例約為50%。同時(shí)，鐵素體相是一個(gè)塑性更好的軟相，因此傳統(tǒng)的雙相不銹鋼冷變形問(wèn)題不大。軋制現(xiàn)象表明，冷軋變形不是開(kāi)裂的主要原因。

通過(guò)宏觀工藝參數(shù)調(diào)整，沒(méi)有明顯的改進(jìn)，需要進(jìn)行微觀性能分析，找出裂開(kāi)的根本原因。

s32750雙相不銹鋼無(wú)縫鋼管的組織穩(wěn)定性較差，在生產(chǎn)過(guò)程中具有較大的金屬間相趨勢(shì)。在o相分析范圍內(nèi)，幾分鐘內(nèi)會(huì)有大量的分析階段。相位分析的成分和性能與基底有很大的不同，硬度是基底組織的兩倍以上。在變形過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力集中和裂紋。同時(shí)，由于兩相組織的晶體結(jié)構(gòu)不同，滑動(dòng)系統(tǒng)不同，協(xié)同變形能力較差，變形會(huì)加劇裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展。因此，雙相不銹鋼無(wú)縫鋼管的分析控制應(yīng)是鋼材生產(chǎn)中必須注意的事項(xiàng)和關(guān)鍵控制點(diǎn)，這與產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)率和浪費(fèi)率有關(guān)。S在工業(yè)生產(chǎn)中，32750無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)必須保證鋼管的組織穩(wěn)定必須保證鋼管的組織穩(wěn)定。