由于在線常化不銹鋼管的組織性能相當于正火鋼管,所以其品種范圍有一定局限性,目前主要的品種有中低鋼級的套管、管(guan)線管(guan),也可以生產碳鋼、碳錳鋼高壓鍋爐管。對于合金高壓鍋爐管,由于經再加熱爐加熱后,不銹鋼管表面的氧化鐵皮經除磷后難以去掉,使表面質量惡化,因此這類產品一般均采用光亮爐生產。對于一些沖擊韌性和剪切比要求較高的材料(軋態不能滿足),通過在線常化工藝是可以達到的。
石(shi)油套管(guan)作為在線常化的(de)(de)主要品種之一(yi),到目前為止生產的(de)(de)鋼級(ji)有K55和N80-1等鋼級(ji)。
1. N80-1鋼(gang)(gang)級套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)是在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)工藝中(zhong)生(sheng)產(chan)量(liang)最多的(de)一個(ge)品種(zhong),也是生(sheng)產(chan)難(nan)度較大的(de)一個(ge)品種(zhong)。天津(jin)(jin)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)公(gong)司從國外(wai)引進的(de)Φ250連軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)組,在(zai)(zai)設(she)計時就(jiu)確定(ding)了(le)(le)(le)采用在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)工藝生(sheng)產(chan)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan),并配(pei)備了(le)(le)(le)在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)生(sheng)產(chan)所(suo)需裝(zhuang)備,從1994年(nian)開始研制,到(dao)1999年(nian)可(ke)以穩定(ding)批量(liang)生(sheng)產(chan),5年(nian)多的(de)時間,走過(guo)了(le)(le)(le)一段艱難(nan)不平凡的(de)路程。目前天津(jin)(jin)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)公(gong)司已掌握(wo)了(le)(le)(le)N80-1在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)的(de)關鍵技術,生(sheng)產(chan)過(guo)程穩定(ding),質量(liang)可(ke)靠,常(chang)化(hua)(hua)性能(neng)合(he)格率達到(dao)98%,強度、沖(chong)擊功指(zhi)標均(jun)達到(dao)API標準要求(常(chang)用規(gui)格)。1999年(nian)天津(jin)(jin)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)公(gong)司的(de)在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)量(liang)達到(dao)了(le)(le)(le)9萬(wan)噸,之后每(mei)年(nian)都超(chao)過(guo)了(le)(le)(le)10萬(wan)噸,2003年(nian)Φ168mm機(ji)(ji)組投產(chan)后(也配(pei)置(zhi)了(le)(le)(le)在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)設(she)備),兩個(ge)機(ji)(ji)組每(mei)年(nian)在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)量(liang)超(chao)過(guo)20萬(wan)噸。20世紀初以來,國內新建機(ji)(ji)組如(ru)包鋼(gang)(gang)ф180mm機(ji)(ji)組、衡陽ф340mm機(ji)(ji)組、成都Φ340mm機(ji)(ji)組也都配(pei)置(zhi)了(le)(le)(le)在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)生(sheng)產(chan)所(suo)需裝(zhuang)備并開發了(le)(le)(le)在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)。
2. K55的(de)(de)訂貨基本上是國外的(de)(de)客戶,在(zai)合同(tong)中(zhong)一般(ban)(ban)都(dou)有做沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)功(gong)試驗(yan)要求,若按常(chang)規鋼(gang)種(一般(ban)(ban)采用中(zhong)碳錳鋼(gang)),軋制小口徑(jing)、中(zhong)薄壁鋼(gang)管時(shi),其(qi)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)功(gong)可(ke)以滿足標準(API)的(de)(de)要求,但是對于(yu)中(zhong)大(da)口徑(jing)、中(zhong)等(deng)壁厚(hou)及以上規格的(de)(de)鋼(gang)管來說,軋態產(chan)品的(de)(de)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)值很難保證(zheng)或者(zhe)說合格率較低(di)。為(wei)了(le)提(ti)高沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)韌性,通常(chang)多(duo)采用軋后(hou)離線正火處(chu)理,這使得生產(chan)成本增加。這類產(chan)品采用在(zai)線常(chang)化(hua)工藝(yi)生產(chan),既(ji)可(ke)以滿足產(chan)品沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)功(gong)的(de)(de)要求,又可(ke)以降低(di)生產(chan)成本。
3. 管(guan)線(xian)(xian)(xian)管(guan)也(ye)是在(zai)線(xian)(xian)(xian)常化工(gong)藝生產的主要(yao)(yao)(yao)品種之(zhi)一。在(zai)API5L第45版中規定:PSL1類采(cai)(cai)用(yong)形(xing)變正(zheng)(zheng)火、正(zheng)(zheng)火工(gong)藝可(ke)(ke)以生產最高鋼級是X70,PSL2類采(cai)(cai)用(yong)形(xing)變正(zheng)(zheng)火、正(zheng)(zheng)火工(gong)藝可(ke)(ke)以生產最高鋼級是X60。目前國內采(cai)(cai)用(yong)在(zai)線(xian)(xian)(xian)常化工(gong)藝生產的最高鋼級管(guan)線(xian)(xian)(xian)管(guan)也(ye)是X60,但(dan)當用(yong)戶對(dui)碳當量有特殊(shu)的要(yao)(yao)(yao)求、對(dui)沖(chong)擊值有特殊(shu)的要(yao)(yao)(yao)求時(shi),采(cai)(cai)用(yong)在(zai)線(xian)(xian)(xian)常化工(gong)藝,強度指標很難(nan)達(da)到要(yao)(yao)(yao)求,有時(shi)則必須通過調質處理才能(neng)夠滿足。
中(zhong)低鋼(gang)級的管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)直接軋制生產就可以滿足(zu)性能(neng)要(yao)求(qiu)如B級、X42~X52等鋼(gang)級的管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)。但(dan)當用(yong)戶提出對剪(jian)切比有特殊要(yao)求(qiu)時,如ψ≥85%,軋態性能(neng)就難以滿足(zu),在(zai)(zai)這種情況下,在(zai)(zai)線(xian)常(chang)化(hua)工藝就可以發揮其優勢了。
4. 高(gao)壓(ya)鍋(guo)爐(lu)管中的很(hen)(hen)多(duo)品種都是采(cai)用(yong)(yong)正火(huo)處理(li)后才能交(jiao)付用(yong)(yong)戶(hu)(hu)使用(yong)(yong)的。由(you)于(yu)對表(biao)(biao)面(mian)質量的要求,大多(duo)數(shu)高(gao)壓(ya)鍋(guo)爐(lu)管必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)(yong)無氧化爐(lu)(爐(lu)內帶有氣體保(bao)護)來生產。因為(wei)這(zhe)(zhe)些(xie)合金(jin)材料(liao)經(jing)(jing)過加(jia)熱(re)后,其(qi)(qi)表(biao)(biao)面(mian)的氧化鐵(tie)皮很(hen)(hen)難用(yong)(yong)高(gao)壓(ya)水除(chu)(chu)掉,這(zhe)(zhe)些(xie)比較致密的氧化層緊緊地粘敷在(zai)(zai)鋼(gang)管的表(biao)(biao)面(mian),并隨鋼(gang)管一(yi)同(tong)進人定(ding)徑(jing)(jing)或張減機內,經(jing)(jing)定(ding)徑(jing)(jing)或減徑(jing)(jing)軋制時被(bei)(bei)壓(ya)入鋼(gang)管表(biao)(biao)面(mian),再(zai)經(jing)(jing)后序的矯直等工(gong)(gong)序,最終(zhong)(zhong)(zhong)在(zai)(zai)不銹(xiu)鋼(gang)管表(biao)(biao)面(mian)留下麻面(mian)或結疤。但是有少(shao)量的碳(tan)錳鋼(gang)高(gao)壓(ya)鍋(guo)爐(lu)管可以(yi)采(cai)用(yong)(yong)在(zai)(zai)線常化工(gong)(gong)藝,這(zhe)(zhe)類材料(liao)由(you)于(yu)合金(jin)含量較低,經(jing)(jing)再(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)后其(qi)(qi)表(biao)(biao)面(mian)形成(cheng)的氧化層比較疏松,經(jing)(jing)高(gao)壓(ya)水除(chu)(chu)鱗(lin)后容(rong)易被(bei)(bei)除(chu)(chu)掉,使最終(zhong)(zhong)(zhong)的表(biao)(biao)面(mian)質量可以(yi)被(bei)(bei)用(yong)(yong)戶(hu)(hu)接(jie)收。根據GB 5310,20G、20MnG等一(yi)些(xie)碳(tan)錳鋼(gang)產品,當終(zhong)(zhong)(zhong)軋溫度(du)大于(yu)Ar3(940℃)時,產品可以(yi)視為(wei)正火(huo)態(tai)交(jiao)貨。這(zhe)(zhe)類材料(liao)如采(cai)用(yong)(yong)在(zai)(zai)線常化工(gong)(gong)藝生產,其(qi)(qi)組織(zhi)要比軋態(tai)的組織(zhi)更(geng)細(xi)小(xiao)更(geng)均勻,鋼(gang)管的持久強(qiang)度(du)等性能會更(geng)好。