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鋼坯經(jīng)剝皮機剝皮后，徹底消除表面的缺陷(氧化皮、裂紋等)。根據(jù)實際要求將鋼坯進行分段、機加工，并進行尺寸公差和表面質(zhì)量檢查。管坯在加熱前進行清洗，清除管坯內(nèi)外表面上的油脂和污物，防止管坯在加熱過程中被污染，確保管坯質(zhì)量。將清洗后的管坯送入斜底式加熱爐中進行加熱到設(shè)定溫度后，送入斜軋穿孔機中進行熱穿孔，得到內(nèi)外表面質(zhì)量良好、性能均勻的穿孔荒管。荒管經(jīng)過固溶熱處理后進行內(nèi)外表面檢驗，為后續(xù)冷軋工藝提供合格的荒管，并為最終的成品管材提供了可靠的質(zhì)量保證。穿孔荒管在周期式冷軋管機上完成冷軋變形，經(jīng)過多道次冷軋，最終軋制出251mm×17mm的成品鋼管，長度達(dá)10m以上。

2.1 金相組織演化

由于采用熱穿孔工藝進行荒管制備，穿孔工藝對荒管金相組織的影響非常顯著，特別影響到兩相比與相組織、形態(tài)的控制。如果穿孔工藝控制不好的話，在荒管組織中容易產(chǎn)生金屬間相、二次奧氏體相等，進而影響到荒管質(zhì)量和成品管材的性能。

試驗檢驗結(jié)果表明，熱穿孔荒管金相組織較差，兩相比例不協(xié)調(diào)，并且含有較多的第二相，如圖2(a)所示。特別是，由于鋼材存在隨溫度的降低發(fā)生由韌性到脆性的轉(zhuǎn)變。一旦鋼管組織不正常，低溫(-10℃～-50℃)沖擊性能則大大惡化，沖擊功降低到20J左右，甚至更低，此時斷口形貌為明顯的脆性斷裂特征，如圖3(a)所示。因此對熱穿孔荒管及中間規(guī)格管進行合適的熱處理，調(diào)整鋼管內(nèi)部組織中的兩相比例與相組成、形態(tài)。試驗結(jié)果表明，經(jīng)過適當(dāng)熱處理后，中間管的金相組織逐漸恢復(fù)正常，基本上未見金屬間相等出現(xiàn)，如圖2(b)所示。低溫(-10℃～-50℃)沖擊性能逐漸提高到60～150J左右，斷口特征從脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂特征，如圖3(b)所示。

2.2 力學(xué)性能

從成品鋼管取樣分別進行包括金相、室溫拉伸和低溫沖擊試驗、點腐蝕性能評價試驗，以評價鋼管的使用性能及工藝性能。

金相結(jié)果如圖2(c)中所示。從測試結(jié)果可以看出，成品鋼管中兩相含量比較均勻，鐵素體含量大約在45%～55%左右，符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。同時，兩相界面清晰、過渡光滑，未見金屬間等第二相。

對成品規(guī)格的S32750管的沖擊功，進行了檢測，結(jié)果如圖4所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，無論是固溶態(tài)還是冷變形態(tài)的成品管，其沖擊性能優(yōu)異。沖擊功隨著實驗溫度的降低而降低，且固溶態(tài)的沖擊功遠(yuǎn)高于冷加工態(tài)。

此外，成品管的低溫(-10℃)沖擊功均高于70J。對其斷口進行觀察發(fā)現(xiàn)，為韌性斷裂，如圖3(b)所示。

采用ASTM G48A法進行了點腐蝕實驗。結(jié)果表明，點腐蝕速率小于3.0 mdd。綜合金相組織、沖擊性能、室溫拉伸、點腐蝕等檢驗結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，本次開發(fā)的大口徑S32750無縫鋼管性能優(yōu)異，完全滿足ASMESA790、ISO13680標(biāo)準(zhǔn)要求。

久立特材科技股份有限公司采用熱穿孔和冷軋工藝成功開發(fā)了規(guī)格為251×17mm的大口徑S32750超級雙相無縫鋼管。大口徑S32750無縫鋼管金相組織、力學(xué)性能優(yōu)異，符合ASME SA790、狀態(tài)抗拉強度/MPa 屈服強度/MPa 延伸率/% 硬度/HRC冷變形1060 960 27 33固溶態(tài)815 580 44 25ISO13680等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，可用于石化、海洋、油氣開采等領(lǐng)域。