不锈钢基础培训讲义.docx

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1、 培训讲义一不锈钢钢号表示方法和比较：1中国不锈钢牌号中国的不锈钢和耐热钢牌号采用规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示。一般在牌号的第一位用一位阿拉伯数字表示平均含碳量，（以千分之几表示），当含碳量上限小于等于0.08%时以”0”表示含碳量，当含碳量上限小于等于0.03%时（超低碳）以”00”表示含碳量；合金元素平均含量用数字表示，当合金元素平均含量小于1.5%时，牌号中仅表明元素符号,一般不表明含量；2美国不锈钢牌号：SAE美国汽车工程师协会和ASTM美国材料与试验协会的“金属与合金统一数字代号体系”（UNS体系）与美国钢铁协会AISI体系的不锈钢牌号见表1：表1 美国不锈钢管牌号3日本不锈钢

2、钢牌号日本常用标准为JIS标准，即日本工业标准委员会标准，如：配管用不锈钢管SUS304TP牌号中S：Steel(钢 )；U：Use(用途)；S：Stainless(不锈钢)；T：Tube(管)；P：Pipe(管)；机械结构用不锈钢管SUS304TKA牌号中S：Steel(钢 )；U：Use(用途)；S：Stainless(不锈钢)；T：Tube(管)；K：(结构)；其他不锈钢管牌号含义如下：不锈钢清洁管SUS304TBS牌号中S：Steel(钢 )；U：Use(用途)；S：Stainless(不锈钢)；TB：Tube(管)；S：Sanitary(清洁)；锅炉及热交换器用不锈钢管SUS304T

3、B牌号中S：Steel(钢 )；U：Use(用途)；S：Stainless(不锈钢)；T：Tube(管)；B：Boiler(锅炉)配管用电弧焊大口径不锈钢管SUS304TPY牌号中S：Steel(钢 )；U：Use(用途)；S：Stainless(不锈钢)；T：Tube(管)；Y：（焊接）4.德国不锈钢牌号 德国DIN标准的不锈钢钢牌号表示方法： X表示为高合金钢；随后是表示钢平均含碳量为万分之几的数字和按含量多少依次排列的合金元素的化学符号；最后是标明合金元素含量的平均百分值（按四舍五入化为整数）例X10CrNi188-(C)为0.10%；（Cr）为18%；（Ni）为8%的不锈钢。5英国不锈

4、钢牌号第一位数字为3和4，其中3-为奥氏体不锈钢系列。4-为马氏体和铁素体不锈钢系列。第二、三位数字表示不同组别的顺序号，并且多数常用牌号与美国钢铁协会（AISI）的数字体系一致。第四位数字“S”为该类钢广义的特征（S为“Stainless”的第一个字母）第五、六位数字表示基本成份相同的钢组中不同牌号的区分号。详见表2表2 英国不锈钢管牌号二GB/T14976和GB/T14975标准比较：GB/T14976-2002“流体输送用不锈钢无缝钢管”和GB/T14975-2002“结构用不锈钢无缝钢管”的最大差别是：流体输送用不锈钢无缝钢管应逐根进行液压试验或超声波检验、涡流检验；GB/T14975

5、-2002“结构用不锈钢无缝钢管”规定根据需方要求，并在合同中注明才做液压试验或超声速检验、涡流检验；试验方法同GB/T14976-2002“流体输送用不锈钢无缝钢管”。液压试验按GB/T241“金属管液压试验方法”进行，试验压力按（1）式计算，P=2SR/D-（1）式中P-试验压力，单位为兆帕（MPa），1MPa=106 Pa，1 Pa=1N/m2， 1MPa=1N/mm2； S-钢管的公称壁厚，单位为毫米（mm）； D-钢管的公称外径，单位为毫米（mm）； R-允许应力，不锈钢无缝钢管规定为抗拉强度的40%，其数值接近钢管规定非比例伸长应力p0.2/Mpa，不锈钢焊接钢管规定为规定非比例伸

6、长应力p0.2/Mpa的50%，单位为兆帕（MPa）；详见表3。如一根不锈钢管,外径为219,壁厚6mm，计算该钢管能承受多少压力的流体？P=2SR/D-（1）试验压力：无缝管 520 0.4 MPa允许使用压力： MPa焊管 205 0.5=5.62 MPa在液压试验下，应保证耐压时间不少于5s，钢管不得出现漏水或渗漏。供方可用超声波检验或涡流检验代替液压试验。液压试验压力除以安全系数即为工程允许使用压力。如果安全系数为1.5，管内流体允许使用压力P1：P1=P/1.5-（2）超声波检验按GB/T5777-1996“无缝钢管超声波探伤检验方法”执行。定向发射的超声波束在管中传播时遇到缺陷，既

7、产生波的反射又产生波的衰减。经过探伤仪的信号处理，如采用反射法探伤可获得缺陷晶体的回波信号，如采用穿透法探伤可凭借透过波的衰减程度获得缺陷信号。二者均可由仪器给出定量的缺陷指示。超声波探头可以实现电能和声能之间的相互转换。利用压电效应或电磁效应原理可在管内激发出不同类型的超声波。探伤仪应为脉冲反射式多通道或单通道超声波探伤仪。探头的工作频率可在2.5MZ10MZ之间选择。人工缺陷晶体对比试样刻槽深度为钢管公称壁厚的12.5%，人工缺陷见图1。表3 主要钢种的力学性能 图1超声波检验人工缺陷对比试样 图2穿过线圈式涡流探伤技术简图上是矩形槽口，下是V形槽口 左是次级线圈1，中是初级线圈，右是次级

8、线圈2，这是多线圈方案涡流检验按GB/T7735-1995“钢管涡流探伤检验方法”执行，涡流探伤是以电磁感应原理为基础，当钢管经过通以交流电的线圈时，钢管表面或近表面有缺陷部位的涡流将发生变化，导致线圈的阻抗或感应电压产生变化，从而得到关于缺陷的信号，从信号的幅值及相位等，借助于对比试样人工缺陷与自然缺陷显示信号的幅值对比，可以对缺陷进行判断，详见图2。采用槽为对比试样时，槽的深度为钢管厚度的12.5%，槽的长度不小于50毫米，槽的宽度不大于槽的深度。GB/T14976-2002“流体输送用不锈钢无缝钢管”和GB/T14975-2002“结构用不锈钢无缝钢管”的尺寸、外形和其他技术要求都相同。

9、三美国不锈钢管标准体系第一层次：美国不锈钢无缝钢管的尺寸规格主要依据美国机械工程师协会标准ASME B36.10M-2004“焊接和无缝钢管”。该标准规定了钢管的外径系列和各外径钢管的壁厚系列，以及单位长度钢管的重量。ASTM A530/A530M-2003 “专门用途碳钢和合金钢公称管通用要求标准技术条件”；ASTM A450/A450M2004 “碳素钢管、铁素体合金钢管及奥氏体合金钢管一般要求规格”第二层次：美国不锈钢无缝钢管的化学成份和技术要求主要依据美国材料与试验协会标准：ASTM A269/A269M-2004 普通无缝和焊接奥氏体不锈钢管规格；ASTM A268/A268M-20

10、05a 普通无缝和焊接铁素体和马氏体不锈钢管规格；ASTM A789/A789M-2005b 普通无缝和焊接铁素体/奥氏体不锈钢管规格；ASTM A632-2004 普通无缝和焊接奥氏体不锈钢管（小直径）规格；第三层次：美国各种特殊要求不锈钢管依据以下标准：ASTM A312/A312M-2006“无缝焊接冷加工奥氏体不锈钢管规格”；ASTM A213/A213M2004“无缝铁素体和奥氏体合金钢锅炉管、过热器管和热交换器管标准规范”；ASTM A249/A249M2004“焊接的奥氏体钢锅炉、过热器、热交换器和冷凝器管规格”ASTM A250/A250M2005“锅炉和过热器用电阻焊铁素体合

11、金钢管规格”ASTM A2702003“卫生用奥氏体不锈钢无缝和焊接钢管”ASTM A335/A335M2006“高温用无缝铁素体合金钢管规格”ASTM A358/A358M2005“高温设备与通用设备用电熔焊奥氏体铬镍不锈钢管规格”ASTM A376/A376M2006“高温中心站用无缝奥氏体钢管规格”ASTM A409/A409M2005“腐蚀或高温下使用的大直径奥氏体焊接钢管规格”ASTM A688/A688M2004“给水加热器用奥氏体不锈钢焊接管规格”ASTM A814/A814M2005“冷加工焊接奥氏体不锈钢管规格”美国不锈钢管标准应分为三个层次，第二层次比第一层次严，第三层次比

12、第二层次严；据用户要求，如用户要求执行第三层次的标准，我们应按第三层次的标准组织生产，某些要求在第三层次标准中不明确的应执行相关的第一、二层次的标准，如化学成份往往在第二层次的标准中规定得较详细，而尺寸规格往往在第一层次的标准里规定得较详细。四不锈钢耐腐蚀原理：1不锈钢为什么不生锈？钢铁生锈是钢铁与大气中的氧作用，在表面形成了Fe2+、 Fe3+没有保护性的疏松且易剥落的富铁氧化物，也就是铁的生锈，当钢中含铬量12%后，钢的表面自动形成一种厚度非常簿（约定210-6510-6mm）的无色、透明且非常光滑的一层富铬的氧化物膜，这层钝化膜的形成防止了钢的生锈。不锈钢的耐腐蚀性能是很好的，0Cr18

13、Ni9（304）由于钢中含有18%的铬，铬是发挥耐腐蚀性能的主要元素，在使用过程中管道内壁形成一层极薄的氧化铬薄膜，该薄膜阻止金属继续氧化，故不锈钢有很强的耐腐蚀性能，不仅能承受水和空气的腐蚀，而且可以承受弱酸弱碱的腐蚀。从理论上讲在任何位置，铬的含量不能低于13%，这样才能确保不锈钢的耐腐蚀性能。图3 不锈钢表面钝化膜示意图 （注：钝化膜的厚度可随不锈钢的化学成分和周围介质环境的不同而有所变化）2奥氏体钢和铁素体钢：304钢的镍（Ni）含量是 810，镍是促进钢的奥氏体化元素，304不锈钢中镍含量达到8%，才能保证不锈钢为奥氏体钢，所谓奥氏体钢就是在高温下和在低温下钢都是奥氏体组织，也就是钢

14、从高温冷却到低温时或低温加热到高温时，钢不会发生相组织的变化。所谓奥氏体组织是指钢中铁原子和碳原子之间的排列方式；奥氏体组织是面心立方结构，在一个立方体中，铁原子占据立方体的8个角，（81/8=1）碳原子占据立方体六个面的中心（1/26=3）；铁素体组织是体心立方结构，铁原子占据立方体的8个角（81/8=1），碳原子占据立方体的正中心（1）。详见图4、图5 。具有体心立方的铁素体金属晶体中，有68%的体积被原子所占据；具有面心立方的奥氏体金属晶体中，有74%的体积被原子所占据。一般碳钢，高温时是奥氏体组织，低温时是铁素体组织。奥氏体组织排列紧凑，密度高；铁素体组织排列松散，密度低。从奥氏体变成

15、铁素体，体积膨胀，反之体积收缩。原子个数之比，在奥氏体中碳原子：铁原子=3：1；而铁素体中碳原子：铁原子=1：1 。如钢在冷却时发生奥氏体向铁素体转变，就会有碳原子往晶界析出。保证奥氏体不锈钢中的镍含量，确保钢为奥氏体钢，高温低温都是奥氏体组织，不会向晶界析出碳原子。不锈钢沿晶粒间界优先受到腐蚀，如图6、图7,晶间腐蚀主要是由于不锈钢经4508500C敏化温度，沿钢的晶界会有富铬的碳化物（Cr23C6）的析出，导致晶界铬的贫化而引起的。304钢中要求C0.08，碳含量减少，可以减少冷却时碳原子向晶界析出。当碳原子在晶界析出时，碳原子和铬原子结合成而成碳化铬，这样当晶界中能与氧生成氧化铬薄膜的铬

16、含量低于13%时，促使晶界的铬含量贫化，铬含量太低，不能避免氧和铁结合氧化和腐蚀，即形成晶间腐蚀。图4左是体心立方晶格，右是面心立方晶格 图5体心立方晶格示意图3。晶间腐蚀：详见下面图6和图7图6按GB/T4334.5“不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法”规定执行。晶间腐蚀试验是把不锈钢试样埋入铜屑中，在硫酸+硫酸铜+铜屑溶液中沸腾16小时，观察有无晶间腐蚀倾向。图74不锈钢点蚀： 腐蚀从不锈钢表面的个别点发生，然后向纵深扩展。如图8、图9图8、点蚀示意图图9、0Cr19Ni9不锈钢管线外表面的点蚀钢表面的钝化膜由于钢中存在缺陷、夹杂和溶质不均匀性，使钝化膜在这些地方较为脆弱，在含有卤素离子，如C

17、l、Br、F等的水溶液介质中，钝化膜容易被破坏，破坏的部分便成为活化的阳极，周围区成为阴极区，阳极的面积非常小时，阳极的电流密度很大，活性溶解加速，遂成为许多针状小孔，成为“点蚀”。由于Cl与金属离子M+的结合键较强，因而是侵入钝化膜的有效离子，Cl的离子半径小，形成强酸溶解钝化膜，从而强烈地吸附在金属表面，Cl与O2交换使膜中产生空位。铬的增加，可以增加钝化膜中的铬含量，使钝化膜的化学稳定性增加。钝化膜下镍的富集，可以避免钝化膜的还原，从而提高膜的稳定性。钼又富集在靠近基体的钝化膜中，从而提高了钝化膜的稳定性。5应力腐蚀在应力与介质共同作用下而引起的一种局部破坏，常见的穿晶型应力腐蚀见图10

18、。图10、不锈钢应力腐蚀示意图ASTM A269规定，对用于某些腐蚀性介质，尤其是氯化物，可能出现应力腐蚀的，可以规定TP304L、TP316L、TP321、TP347、和TP348的管子是消除应力退火的状态交货。在拉伸应力作用下，位错沿着滑移面运动至金属表面，使表面钝化膜产生局部破坏，有膜和无膜金属间形成微电池，作为阳极的裸金属产生阳极溶解从而发生应力腐蚀破坏。一般用在600C以上中性氯化物溶液中的18-8型奥氏体不锈钢容易发生应力腐蚀图11、188不锈钢蒸发器管束出现的应力腐蚀破坏五. 奥氏体不锈钢管标准ASTM A269与GB/T14976比较现就ASTM A269/A269M-2004

19、“普通无缝和焊接奥氏体不锈钢管规格”与GB/T14976-2002“流体输送用不锈钢无缝钢管”进行比较有如下差别：1个别化学成份有差别：详见表4。从表4看出，ASTM A269对P含量要求较宽，便于冶炼中更多使用高碳铬铁。ASTM A269对超低碳不锈钢的C含量要求较宽。ASTM A269对含N钢的N含量要求低，这样在气体充氮后的氮化铬的加入量可较少。以上三点可大大降低冶炼成本。2ASTM A269规定了GB/T14976没有的16个品种的化学成份：TP348、TP XM-10、TP XM-11、TP XM-15、TP XM-19、TP XM-29、S31254、S31725、S31726、S

20、30600、S24565、S32654、S35045、N08367、N08926、N08904。这16个钢种中有12个含N钢种，反映了以N代Ni倾向,以及超低碳、高镍、高铬、高钼、高锰、高性能的钢种，详见表5 。表4 ASTM A269与GB/T14976奥氏体不锈钢管主要品种化学成份比较 表5 在ASTM A269中有规定而GB/T14976所没有的品种ASTMA269按GB规定表示钢号C%Cr%Ni%其他成份TP3480Cr18Ni10NbCo0.0817.0/19.09.0/12.0Ta0.1, Co0.2，（Nb+Ti）10C, （Nb+Ti） 1.1TP XM-100Cr20Ni6M

21、n9N0.0819.0/21.55.5/7.5Mn 8.0/10.0,N 0.15/0.4TP XM-1100Cr20Ni6Mn9N0.0419.0/21.55.5/7.5Mn 8.0/10.0,N 0.15/0.4TP XM-150Cr18Ni18Si20.0817.0/19.017.5/18.5Si 1.5/2.5TP XM-190Cr22Ni12Mn5Mo2NbNV0.0620.5/23.511.5/13.5Nb 0.1/0.3Mn 4.0/6.0 ,Mo 1.5/3.0N 0.2/0.4,V 0.1/0.3TP XM-290Cr18Ni3Mn13N0.0817.0/19.02.3/3.

22、7Mn 11.5/14.5, N 0.2/0.4S3125400Cr20Ni18Mo6NCu0.0219.5/20.517.5/18.5Mo 6.0/6.5, N 0.18/0.22Cu 0.5/1.0S3172500Cr19Ni15Mo4N0.03518.0/20.013.5/17.5Mo4.0/5.0, N0.2S3172600Cr18Ni16Mo4N0.03517.0/20.014.5/17.5Mo4.0/5.0, N 0.1/0.2S3060000Cr18Ni15Si4CuMo0.01817.0/18.514.0/15.5Si 3.7/4.3, Cu 0.5,Mo 0.2S245650

23、0Cr24Ni17Mo4Mn6NNb0.03023.0/25.016.0/18.0Mo 4.0/5.0, Mn 5.0/7.0N 0.4/0.6, Nb0.1S3265400Cr24Ni22Mn3Mo7NCu0.02024.0/25.021.0/23.0Mn 2.0/4.0, Mo 7.0/8.0N 0.45/0.55, Cu 0.3/0.6S350450Cr27Ni35TiCuAl0.06/0.125.0/29.032.0/37.0Ti 0.15/0.6, Cu 0.75，Al 0.15/0.6N0836700Cr21Ni24Mo6NCu0.03020.0/22.023.5/25.5Mo 6

24、.0/7.0, N 0.18/0.25Cu 0.75N0892600Cr20Ni25Mo6NCu0.02019.0/21.024.0/26.0Mo 6.0/7.0, N 0.15/0.25Cu 0.5/1.5N0890400Cr25Ni21Mo4Cu1N0.02023.0/28.019.0/23.0Mo 4.0/5.0, N0.1Cu 1.0/2.0 3热处理制度奥氏体不锈钢固溶化热处理是把不锈钢加热到固溶化温度，把碳溶解在奥氏体晶格，然后快速冷却，冷却时碳来不及从奥氏体中析出，钢质比较软；如果缓慢冷却，碳化物析出来，钢就变得很硬。ASTM A269规定的热处理制度见表6，从表6可以看出，AS

25、TM A269规定的最低固溶化温度比GB/T14976推荐的最低固溶化温度高，为的是使碳在奥氏体中充分溶解。表6 ASTM A269规定的热处理制度ASTM A269牌号按GB/T14976规定表示牌号ASTM A269规定固溶化温度GB/T14976推荐热处理制度一般牌号一般牌号10400C，急冷10100C -11500C，急冷或10000C -11000C，急冷S31254，00Cr20Ni18Mo6NCu11500C，急冷S3265400Cr24Ni22Mn3Mo7NCu11500C，急冷S2456500Cr24Ni17Mo4Mn6NbN1120-11700CN08904，00Cr25

26、Ni21Mo4Cu1N11000C，急冷N0892600Cr20Ni25Mo6NCu11000C，急冷N0836700Cr21Ni24Mo6NCu11070C，急冷S350450Cr27Ni35TiCuAl10930C，急冷TP3210Cr18Ni10Ti固溶热处理+稳定化热处理920-11500C，急冷TP3470Cr18Ni11Nb920-11500C，急冷TP3480Cr18Ni10TaNbCo0Cr23Ni1310300C -11500C，急冷0Cr25Ni2010300C -11800C，急冷ASTM A269/A269M规定了TP321（0Cr18Ni10Ti）、TP347（0Cr

27、18Ni11Nb）、TP348（0Cr18Ni10TaNbCo）当采购方有规定时，在固熔化热处理后应进行稳定化热处理，稳定化热处理温度应低于初次固熔化热处理，此时有利于形成TiC、NbC，避免晶格铬贫化，以提高耐晶间腐蚀性能。对此，在采购坯料时应给予要求。这些要求同GB/T14976是有差别的。4ASTM A269/A269M规定了各种钢管的硬度要求。详见表7表7 ASTM A269规定的不锈钢管硬度 5翻边试验ASTM A269对焊接不锈钢管要求每批取一试样做翻边试验，在ASTM A450/A450M-2004标准中具体描述了翻边试验内容：“令一段管子向外翻边，翻至与管体垂直，此时，不得开裂

28、或显示有在产品标准中予以拒收的缺陷。对于奥氏体钢，翻边宽度均应不小于外径的15%” 6. 耐腐蚀试验GB/T14975要求：奥氏体型和奥氏体铁素体型双相不锈钢管应进行晶间腐蚀试验，晶间腐蚀试验方法按GB/T4334.14334.6的规定，如未明确，按GB/T4334.5“不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法”规定执行。晶间腐蚀试验是把不锈钢试样埋入铜屑中，在硫酸+硫酸铜+铜屑溶液中沸腾16小时，观察有无晶间腐蚀倾向。而ASTM A269/A269M只在采购方在询价书、合同及订货单中有规定时，材料需经晶间腐蚀试验合格。这一点钢管厂在向管坯厂按ASTM A269/A269M订购不锈钢管坯时需特别进行规定

29、，以保证产品质量。ASTM A269规定，对用于某些腐蚀性介质，尤其是氯化物，可能出现应力腐蚀的，可以规定TP304L、TP316L、TP321、TP347、和TP348的管子是消除应力退火的状态交货。7.尺寸偏差：从表8可以看出，ASTM A269比GB/T14976外径和壁厚的允许偏差小。表8 ASTM A269与GB/T14976尺寸及允许偏差比较 对于不锈钢无缝钢管来说，ASTM A269与GB/T14976其他要求相同。六铁素体马氏体不锈钢管标准ASTM A268与GB/T14976比较ASTM A268/A268M-2005a“通用无缝及焊接铁素体和马氏体不锈钢规格”专门建立一个标

30、准规定铁素体和马氏体不锈钢管的规格和要求。铁素体不锈钢是指含量在11%30%，具有体心立方晶格，在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。足够量的铬使不锈钢在高温和低温状态下均为单一组织的铁素体不锈钢。铁素体不锈钢可根据钢中铬量的不同，大致分为Cr11%15%，1620%，和Cr2130%三类，铁素体不锈钢在氧化性介质中，铬能使不锈钢表面上迅速生成氧化铬的致密稳定的钝化膜，使不锈钢具有很好的耐蚀性和不锈性。铁素体不锈钢不含镍或仅含少量镍，是节镍不锈钢。铁素体不锈钢因含铬量高，故耐应力腐蚀、耐点蚀、耐缝隙腐蚀的性能优良。随着精炼技术的发展，已能生产出低碳、低氮、低氧的高纯铁素体不锈钢，从而克服了铁素

31、体不锈钢室温韧性差、缺口敏感性高、对晶间腐蚀敏感的缺点，使铁素体不锈钢的应用发展很快。铬、硅、钼是促进铁素体组织形成的元素，镍、碳、氮、锰是促进奥氏体组织形成的元素，如果铬含量不够高，又含有较多的碳，使钢在高温下为面心立方的晶格，低温下为体心立方的晶格；从高温状态较快冷到低温，奥氏体中的碳来不及析出，碳沉淀在里面，但面心立方的组织已变成体心立方的组织，成为溶有过多碳原子的不稳定的体心立方组织即马氏体，组织转变过程中体积膨胀，膨胀又受到仰止，使硬度提高，故马氏体不锈钢可以通过淬火回火而改变其性能。但为使其形成耐腐蚀的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。表9 ASTM A268规定的主要铁素体和马

32、氏体不锈钢管品种和化学成份 国外铁素体和马氏体不锈钢管发展很快，故ASTM A268与GB/T14976比较增加了很多铁素体和马氏体不锈钢管品种，共有26个品种，以铁素体钢居多，而GB/T14976只有1Cr17和0Cr13二个品种，国内不锈钢管厂家应把发展铁素体和马氏体不锈钢管作为商机。详见表9和表10。其他技术要求ASTM A268基本同ASTM A269。 表10 ASTM A268规定的主要铁素体和马氏体不锈钢管的力学性能 七双相不锈钢管标准ASTM A789与GB/T14976比较所谓双相不锈钢是在它的固溶体组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，将奥氏体不锈钢所具有的韧性和可焊接性与铁

33、素体不锈钢所具有的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。一般用在600C以上中性氯化物溶液中的18-8型奥氏体不锈钢容易发生应力腐蚀破坏，双相不锈钢中第二相存在，对裂纹扩展起机械屏障作用，延长裂纹的扩展期。在外加应力条件下，铁素体晶粒比奥氏体晶粒滑移困难，应力腐蚀倾向小。铁素体晶粒并对奥氏体晶粒起阴极保护作用。钢表面的钝化膜由于钢中存在缺陷、夹杂和溶质不均匀性，使钝化膜在这些地方较为脆弱，在特定的腐蚀性溶液中容易被破坏，破坏的部分便成为活化的阳极，周围区成为阴极区，阳极的面积非常小时，阳极的电流密度很大，活性溶解加速，遂成为许多针状小孔，成为

34、“点蚀”。含钼双相不锈钢具有很好的耐孔蚀性能，铬的增加，可以增加钝化膜中的铬含量，钼又富集在靠近基体的钝化膜中，从而提高了钝化膜的稳定性。ASTM A789/A789M-2005b“通用无缝及焊接铁素体/奥氏体不锈钢管规格”专门建立一个标准规定双相不锈钢管的规格和要求。国外双相不锈钢管发展很快，随着精炼技术的发展，已能生产出低碳、低氧、低夹杂物的高纯双相不锈钢，故ASTM A789与GB/T14976比较增加了很多双相不锈钢管品种，共有20个品种，而GB/T14976只有0Cr26Ni5Mo2和00Cr18Ni5Mo3Si2二个品种，国内不锈钢管厂家应把发展双相不锈钢管作为商机。详见表11。其

35、他技术要求ASTM A789基本同ASTM A269。表11 ASTM A789规定的双相不锈钢管的化学成份 注1：%Cr+3.3%Mo+16%N40从表11 可以看出，双相不锈钢管大都是超低碳不锈钢，镍含量较低，但都含N和Mo，一半以上钢种含铜。八ASME B36与GB/T17395比较ASME B36.10M-2004“焊接无缝钢管”与GB/T17395-1998“无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差”相比较如下：1外径：GB/T17395外径有3个系列，ASME B36.10M的外径相当于GB/T17395的系列1。2壁厚：GB/T17395标准对每一个外径规定了多个壁厚，但多个壁厚之间缺

36、乏内在连系；但ASME B36.10M标准对每一个外径也规定了多个壁厚，但其中一个壁厚为标准壁厚STD、一个加厚壁厚（XS）、一个特厚壁厚（XXS）；并规定了Schedule40、Schedule80、Schedule120、Schedule160的多个等级壁厚，对于不同的直径的钢管，同一级别的壁厚，可以承受差不多的流体压力，以便使用者选用。3重量GB/T17395规定的重量计算公式：W=（3.14159/1000）（D-S）S-（3）式中：W钢管理论重量，/m； -钢的密度，/dm3； D钢管公称外径，mm； S钢管公称壁厚，mm。ASME B36.10M规定的重量计算公式：W=0.0246

37、615（D-S）S-（4）式中：W钢管理论重量，/m； D钢管公称外径，mm； S钢管公称壁厚，mm。其实二个公式是一样的,如果把碳钢的密度7.85/dm3代入:3.141597.85/1000=0.0246615-（5）表12 各牌号不锈钢管的密度，单位/dm34.允许偏差应执行ASTM A269、ASTM A268、ASTM A789或GB/T14976.。九锅炉用不锈钢管ASTM A213/213M-2004“无缝铁素体和奥氏体合金钢锅炉管、过热器管和热交换器管标准规范”对应的中国国家标准为：GB/T5310-1995“高压锅炉用无缝钢管”、GB/T132961991“锅炉、热交换器用不

38、锈钢无缝钢管”；ASTM A213与ASTM A269、GB/T5310、GB/T13296很多品种是重合的，详见表13：表中带（ ）的品种，表明在该标准中没有该品种。ASTM A213标准规定的是锅炉用钢，也是耐热钢，规定了一些含铬镍钼高的耐热钢，如310系列、309系列、317系列、带H的高碳系列，含Ti的316系列，而这些品种在ASTM A269中是没有的。耐热钢要求有一定的高温强度，高温强度随着温度提高而降低，因而ASTM A213比ASTM A269在承受同样内压的情况下要求更高的抗拉强度，这一点应引起质量管理部分的重视。水压试验压力：P=（2SR）/D-（6）式中：P试验压力，MP

39、a S钢管的公称壁厚，mm； D钢管的公称外径，mm； R允许应力，按表14规定：表14 如果安全系数为1.5，管内流体允许使用压力P1=P/1.5;在同样的流体使用压力条件下,耐热钢需要比不锈钢更厚的壁厚。为了提高高温和常温下的机械强度，很多品种提高了钢中的含碳量，为避免晶间腐蚀，增加了Ti、Nb的加入量，为避免耐热钢加热时晶粒粗大，ASTM A213规定：带H 的含碳量较高的耐热钢，晶粒尺寸号不能超过No7，晶粒尺寸按ASTM E112（GB6394）试验方法测定。而GB/T13296只规定1Cr18Ni9Ti晶粒度为4-7级。标准中其他要求ASTM A213同ASTM A269。表13

40、ASTM A213与ASTM A269、GB/T13296牌号比较 十国内外不锈钢管技术水平差距我国不锈钢和不锈钢管产量已列世界前列，是不锈钢管大国，但不是不锈钢管强国，从标准比较来看，我国的不锈钢管的技术水平同国外还存在着明显的差距：1 从技术发展速度来看，前面介绍的ASTM A269、ASTM A268，ASTM A789、ASTM A312、ASTM A814、ASTM A450、ASTM A213等标准更新很快，往往一年更新一次，有的半年更新一次，在年号后加a、b，而GB/T14976-2002“流体输送用不锈钢无缝钢管”最新版本为2002年，已有4年没有更新了。本文介绍的：ASTM

41、A269/A269M-2004“普通无缝和焊接奥氏体不锈钢管规格”、ASTM A268/A268M-2005a“通用无缝及焊接铁素体和马氏体不锈钢管规格”、ASTM A789/A789M-2005b“通用无缝及焊接铁素体/奥氏体不锈钢管规格”、ASTM A312/A312M-2006“无缝焊接冷加工奥氏体不锈钢管规格”；ASTM A213/A213M2004“无缝铁素体和奥氏体合金钢锅炉管、过热器管和热交换器管标准规范”；ASTM A249/A249M2004“焊接的奥氏体钢锅炉、过热器、热交换器和冷凝器管规格”ASTM A250/A250M2005“锅炉和过热器用电阻焊铁素体合金钢管规格”A

42、STM A450/A450M2004 “碳素钢管、铁素体合金钢管及奥氏体合金钢管一般要求规格”ASTM A814/A814M2005“冷加工焊接奥氏体不锈钢管规格”ASME B36.10M-2004“焊接和无缝钢管”ASTM A450/A450M2004 “碳素钢管、铁素体合金钢管及奥氏体合金钢管一般要求规格”都是最新版本，作为出口不锈钢管企业的技术和销售人员应掌握国外标准的最新版本。2大力发展节镍技术国外大力发展节镍的铁素体马氏体不锈钢管和双相不锈钢管，ASTM A268/268M-2005a列有26个铁素体马氏体不锈钢管品种，ASTM A789/789M-2005b列有20个双相不锈钢管品

43、种，而GB/T14976-2002总共只有1个铁素体不锈钢管品种、1个马氏体不锈钢管品种、2个双相不锈钢管品种。国外大力发展以N代Ni，ASTM A789/A7892005b所列20个品种中19个为含N品种，ASTM A268/268m2005a所列26个品种中有14个含N品种。ASTM A269/269M-2004所列25个品种中有14 个含N品种。而GB/T14976-2002所列27个品种只有5个含N品种。3大力发展超纯冶炼技术随着精炼技术的发展，已能生产出低碳、低氮、低氧的高纯铁素体、马氏体不锈钢管和双相不锈钢管，ASTM A789/A7892005b所列20个品种中有19个超低碳不锈

44、钢管品种，ASTM A268/268m2005a所列26个品种中有13个为超低碳不锈钢管品种。ASTM A269/269M-2004所列25个品种中有14 个超低碳不锈钢管品种。而GB/T14976-2002所列27个品种只有6个超低碳不锈钢管品种。国内多采用AOD精炼炉冶炼不锈钢，而国外多用VOD精炼炉冶炼不锈钢。 4 75 2 3 1 6 图5 VOD炉1处理钢包 2吹氧装置3真空罐 4加料罐 5连接真空泵 6吹氩装置 7防溅盖 2 3 14 图6 AOD炉 1钢水 2炉衬 3耳轴 4氩氧喷枪VOD炉由处理钢包、吹氧装置、真空罐、加料罐、真空泵、吹氩装置组成。详见图5 VOD精炼工艺：先在电弧炉内熔炼初炼钢水，使铬镍成份接近成品成份,把温度较高的初炼钢水倒入处理钢包;处理钢包置於真空罐中,底吹氩气,使钢水激烈搅拌,随氩气泡带走钢水中的气体和夹杂物;在VOD炉合上真空盖后,开动蒸汽喷射泵,达到适当的真空度后,(一般6-13 Kpa),把氧枪咀置於钢水面上1600毫米处,吹氧脱碳,可把碳降到0.03-0.005%,并去除气体和夹杂物;真空吹氧结束后,继续吹氩进行真空碳脱氧。VOD精炼工艺由于具有真空碳脱氧过程，