不锈钢无缝钢管

不锈钢特点

　　所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀 　　耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢中含铬量达到1.2％左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（ 自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。 　　

不锈钢通常按基体组织分为： 　　1、铁素体不锈钢。含铬12％～30％。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 ， 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。 　　2、奥氏体不锈钢。含铬大于18％，还含有 8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。 　　3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。 　　4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。 　　5、沉淀硬化型不锈钢。具有有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。 　　按成分可分为Cr系（SUS400）、Cr－Ni系（SUS300）、Cr－Mn－Ni（SUS200）及析出硬化系（SUS600）。

不锈钢耐腐蚀原因

　　所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。 　　不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。 　　在铬的添加量达到10．5％时，钢的耐大气腐蚀性能显著增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种"钝化膜"，继续起保护作用。 　　因此，所有的不锈钢都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5％以上。 　　和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17～22％的铬，较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
不锈钢耐大气腐蚀

　　经验表明，大气的腐蚀程度因地域而异。为便于说明，建议把地域分成四类，即：乡村，城市，工业区和沿海地区。 　　乡村是基本上无污染的区域。该区人口密度低，只有无污染的工业。 　　城市为典型的居住、商业和轻工业区，该区内有轻度污染，例如交通污染。 　　工业区为重工业造成大气污染的区域。污染可能是由于燃油所形成的气体，例如硫和氮的氧化物，或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。空气中悬游的颗粒，像钢铁生产过程中产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。 　　沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是，海洋大气可以向内陆纵深蔓延，在海岛上更是如此，盛行风来自海洋，而且气候恶劣。例如，英国气候条件就是如此，所以整个国家都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气，特别是由于蒸发造成盐沉积集聚，再加上雨水少，不经常被雨水冲刷，沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话，腐蚀性就更大。 　　美国、英国、法国、意大利、瑞典和澳大利亚所进行的研究工作已经确定了这些区域对各种不锈钢耐大气腐蚀的影响。有关内容在NiIDI出版的《建筑师便览》中作了简单介绍，该书中的表可以帮助设计人员为各种区域选择成本效益最好的不锈钢。 　　在进行选择时，重要的是确定是否还有当地的因素影响使用现场环境。例如，不锈钢用在工厂烟囱的下方，用在空调排气挡板附近或废钢场附近，会存在非一般的条件。
不锈钢的维修及清理

　　和其它曝露于大气中的材料一样，不锈钢也会脏。今后的讲座将分析影响维修及清理成本的设计因素。但是，在雨水冲刷，人工冲洗和已脏表面之间还存在着一种相互关系。 　　通过把相同的板条直接放在大气中和放在有棚的地方确定了雨水冲刷的效果。人工冲洗的效果是通过人工用海绵沾上肥皂水每隔六个月擦洗每块板条的右边来确定的。结果发现，与放在有棚的地方和不被冲洗的地方的板条相比，通过雨水冲刷和人工擦洗去除表面的灰尘和淤积对表面情况有良好的作用。而且还发现，表面加工的状况也有影响，表面平滑的板条比表面粗糙的板条效果要好。 　　因此洗刷的间隔时间受多种因素影响，主要的影响因素是所要求的审美标准。虽然许多不锈钢幕墙仅仅是在擦玻璃时才进行冲洗，但是，一般来讲，用于外部的不锈钢每年洗刷两次。

不锈钢的典型用途

　　大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时，主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。 　　然而，其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如，工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中，物主的建造成本可能比审美更为重要，表面不很干净也可以。 　　在干燥的室内环境中使用430不锈钢效果相当好。但是，在乡村和城市要想在户外保持其外观，就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果，就需采用含镍不锈钢。所以，304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途，但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用316不锈钢。 　　现在，人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体，所以，欧洲准则中也包括了这种钢。

不锈钢产品形状

　　实际上，不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的，而且还有许多特殊形状。最常用的产品是用薄板和带钢制成的，也用中厚板生产特殊产品，例如，生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品，包括型材、棒材、线材和铸件。 　　表面状态 　　正如后面将谈到的，为了满足建筑师们美学的要求，已开发出了多种不同的商用表面加工。例如，表面可以是高反射的或者无光泽的；可以是光面的、抛光的或压花的；可以是着色的、彩色的、电镀的或者在不锈钢表面蚀刻有图案，以满足设计人员对外观的各种要求。 　　保持表面状态是容易的。只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。由于耐腐蚀性良好，也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的其它表面污染。

不锈钢设计

　　六十多年以来，建筑师们一直选用不锈钢来建造成本效益好的永久性建筑物。现有的许多建筑物充分说明了这种选择的正确性。有些是非常具有观赏性的，如纽约市的Chrysler大厦。但在许多其它应用中，不锈钢所起的作用不是那么引人注目，可是在建筑物的美学和性能方面却起着重要作用。例如，由于不锈钢比其它相同厚度的金属材料更具有耐磨性和耐压痕性，所以在人口流动量大的地方修建人行道时，它是设计人员的首选材料。 　　不锈钢用作建造新的建筑物和用来修复历史名胜古迹的结构材料已有70多年了。早期的设计是按照基本原则进行计算的。今天，设计规范，例如，美国土木工程师学会的标准ANSI/ASCE-8-90"冷成型不锈钢结构件设计规范"和NiDI与Euro Inox联合出版的"结构不锈钢设计手册"已简化了使用寿命长，完整性好的建筑用结构件的设计。
编辑本段不锈钢未来展望.

　　由于不锈钢已具备建筑材料所要求的许多理想性能，它在金属中可以说是独一无二的，而其发展仍在继续。为使不锈钢在传统的应用中性能更好，一直在改进现有的类型，而且，为了满足高级建筑应用的严格要求，正在开发新的不锈钢。由于生产效率不断提高，质量不断改进，不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。 　　不锈钢集性能、外观和使用特性于一身，所以不锈钢仍将是世界上最佳的建筑材料之一。

编辑本段不锈钢管计重方式

　　（外径-壁厚）×壁厚×0.02491=KG/M（每米重量） 　　不锈钢管的应用与维护： 　　不锈钢管在使用的时候应注意，避免与腐蚀性较高的水与气体  不锈钢管

不锈钢方管的计重方式：　 　　( 边长X4÷3.14-壁厚）X壁厚X0.02491=KG/M（每米重量） 　　不锈钢管执行标准 　　GB2270-80 不锈钢无缝钢管 GB/T14976-94 流体输送用不锈钢管 　　GB/T14975-94 结构用不锈钢管 　　GB13296-91 锅炉管、热交换器用不锈钢管 　　(GJB2608-96)（YB676-73）航空用结构管、厚壁无缝钢管 　　(GJB2296-95)（YB678-71）航空用不锈钢管 　　(YB/T679-97)（YB679-71）航空用18A空心铆钉薄壁无缝钢管 　　(GJB2609-96)（YB680-71）航空用结构管、薄壁无缝钢管 　　(YB/T681-97)（YB681-71）航空用导管20A薄壁无缝钢管 　　GB3090-82 小直径不锈钢钢管 　　GB5310-95 高压锅炉用无缝钢管 　　GB3087-82低中压锅炉管 　　GB3089-92 不锈耐酸极薄壁无缝钢管 　　GB9948-88 石油裂化管 　　ASTM A213 锅炉、热交换器用铁素体和奥氏体合金管　 　　ASTM A269 一般用途奥氏体不锈钢管和焊管 　　ASTM A312 奥氏体不锈钢无缝钢管焊接钢管焊管 　　ASTM A450 碳素钢,铁素体和奥氏体合金钢管的一般要求 　　ASTM A530 专门用途的铁素钢和合金钢的一般要求 　　ASTM A789 一般要求碳素体奥氏体不锈钢无缝钢管和焊接钢管 　　JIS G3456-88 机械结构用不锈钢管 　　JIS G3448-88 普通管道用不锈钢管 　　JIS G3459-88 管道用不锈钢管 　　JIS G3463-88 锅炉、热交换器用不锈钢管 　　Q/HYAD 101-91 化工用无缝钢管 　　(0Cr18NI11T) Q/HYAD 103-91 00Cr18Ni5MO3Si2双相不锈钢无缝钢管

不锈钢管在各种工业领域的应用需求分析

汽车工业

　　用到不锈钢的主要是排气系统，占汽车不锈钢总用量的1/2以上，80%为铁素体不锈钢。汽车发动机产生的废气通过废气进气管、前管、软管、转换器、中心管最后从消声器中流出。排气系统常用钢种有409L，436L等。汽车消声器主要使用不锈钢焊管。据测算，汽车用到的不锈钢管占到整个下游对不锈钢管用量的大约1.5%，而不锈钢无缝管和焊管的使用比例大约2：1
石化工业包括化肥工业

　　对不锈钢管的需求量极大，该行业主要使用不锈钢无缝管，规格包括：304、321、316、316L、347、317L等，外径在￠18-￠610左右，壁厚在6mm-50mm左右（一般是选用规格在Φ159mm以上的中低压输送管道），具体应用领域为：炉管、物料输送管、热交换器管等。

水和煤气等流体输送

　　不锈钢管道及其输水设备，是当今世界最先进的基础性净水材料，其防腐蚀性能强，铸铁管、碳钢管、塑料管等，都无法与其相比。 　　水的准备、贮存、输送、净化、再生、海水淡化等水工业最佳选材。年需求大约25000吨。
设备制造和维修

　　年消耗不锈钢管20000吨以上。这类行业主要采用卫生或者抗菌级不锈钢管。采用进口SUS304、316L制作的卫生无缝管，可以满足食品、生物制药领域各种介质的特殊要求。抗菌不锈钢具有不锈钢优点和良好的抗菌性能，在厨房设备、食品工业的工作台及器皿、医疗器械、日常生活中的餐具及挂毛巾支架、冷藏柜的托架等领域的需求不断增加。

适用
　　抽吸管,特别适用于 　　用于固体如粉末,碎屑和粒状物体 　　用于气态介质 　　用于工业除尘和抽吸设备,空调和通风系统 　　作为耐用的的保护管使用

工艺
　　不锈钢无缝管的的生产工艺　ａ．圆钢准备；ｂ．加热；ｃ．热轧穿孔；ｄ．切头；ｅ．酸洗；ｆ．修磨；ｇ．润滑；ｈ．冷轧加工；ｉ．脱脂；ｊ．固溶热处理；ｋ．矫直；ｌ．切管；ｍ．酸洗；ｎ．成品检验。

属性
　　表面电阻小于10³ 兆 　　耐磨损保护 　　可伸缩的 　　优异的耐化学性能 　　良好的耐碱金属和酸性能 　　韧性强 　　阻燃

不锈钢管与塑料管等其他管比较
　　如果把人类居住的空间比做人的身体，则居住空间铺设的各种管道就好比血管和神经。输送优质饮用水，管材管件的选择至关重要。对此，笔者日前走访了中国特钢协会不锈钢分会的有关专家。 　　专家认为如今建筑用水管大多是隐蔽工程和管道井工程，如果管材选用不当，据专家测算，将会给投资者造成水管材料本身价值10~20倍的经济损失。另外管材选用也是水工业发展进步的一个晴雨表。给水管材的5个选用原则：安全可靠性、经济性、卫生性、节能、可持续发展，这也是绿色管材的几大特征，只有能够很好地满足这些原则的管材才是真正的好管材。 　　强度比较 　　水工业最常使用的不锈钢是304和316不锈钢，它们能够满足绝大多数水处理和输送条件。

   不锈钢无缝钢管特点与性能

　　我国用电弧炉大量生产不锈钢系在1949年以后，早期先生产Cr13型马氏体不锈钢，掌握生产技术后，大量生产18-8型Cr-Ni奥氏体钢，例如1Cr18Ni9Ti，则始于1952年。随后，为适应国内化学工业发展的需要，又开始生产含Mo2%-3%的1Cr18Ni12Mo2Ti和1Cr18Ni12Mo3Ti等。为了节约贵重元素镍，自1959年起开始仿制以Mn,N代Ni的1Cr17Mn6Ni5N和1Cr18Mn8Ni5N,1958年向AISI 204钢中加入Mo2%-3%，研制了1Cr18Mn10Ni5Mo3N(204+Mo),用于全循环法尿素生产装置以代替1Cr18Ni12Mo2Ti。50年代末到60年代初，开始工业试制1Cr17Ti，1Cr17Mo2Ti和1Cr25Mo3Ti等无镍铁素体不锈钢，并开始研究耐发烟硝酸腐蚀的高硅不锈钢1Cr17Ni14Si4ALTi（相当于苏联牌号ЭИ654），此钢种实际上是一种α+γ双相不锈钢。60年代开始，由于国内化工、航天、航空、原子能等工业发展的需要以及采用电炉氧气炼钢技术，一大批新钢种，如17-4PH，17-7PH，PH15-7Mo等沉淀硬化不锈钢，含C≤0.03%的超低碳不锈钢00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2、00Cr18Ni14Mo3以及无Ni的Cr-Mn-N不锈钢1Cr18Mn14Mo2N(A4)相继研制成功并投入了生产。70年代起，为解决化工、原子能工业中所出现的18-8型Cr-Ni钢的氯化物应力腐蚀问题，一些α+γCr-Ni双相不锈钢相继研制完成并正式生产和应用，主要钢号有1Cr21Ni5Ti，00Cr26Ni6Ti，00Cr26Ni7Mo2Ti，00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)和00Cr18Ni6Mo3Si2Nb等。 　

　00Cr18Ni6Mo3Si2Nb是为了解决瑞典牌号3RE60焊后易出现单相铁素体组织，导致耐蚀性和韧性下降而发展的含N、Nb的α+γ双相不锈钢。到80年代，为解决氯化物的点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀破坏又研制和仿制了含N的第二代α+γ双相不锈钢，如00Cr22Ni5Mo2N,00Cr25Ni6Mo3N和00Cr25Ni7Mo3WCuN等，不仅使我国的双相不锈钢形成了系列，而且还深入研究了它们的组织和性能以及N在双相不锈钢中的作用机制。70年代以来，我国不锈钢材料研究工作的其它重要进展有：研制了高强度和超高强度的马氏体时效不锈钢并投入工业试制与应用；采用真空感应炉、真空电子束炉和真空自耗炉冶炼并批量生产了C+N≤150-250ppm的高纯铁素体不锈钢00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2；含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo含N的Cr-Ni奥氏体不锈钢，例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5（N）、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋开发中获得了应用；

   在解决浓硝酸腐蚀和固溶态晶间腐蚀方面，研制了00Cr25Ni20Nb和几种超低碳高硅不锈钢，80年代以来，超低碳并对钢中磷含量和α相量严加控制的尿素级不锈钢00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N两种牌号研制完成，它们的板、管、棒材、锻件以及焊接材料均在大中型尿素工业中得到了应用，取得了满意的结果；由于一些特殊钢厂陆续建成冶炼不锈钢的炉外精炼设备，例如AOD（氩氧精炼炉）、VOD（真空氧精炼炉）等并已投产，我国不锈钢的冶炼技术上了一个新台阶。它不仅使低碳、超低碳不锈钢的生产变得轻而易举，而且使不锈钢的内在质量提高，成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奥氏体钢存在一系列缺点，美、日等工业先进国家早在60年代便已经实现了由含Ti不锈钢到普遍采用低碳、超低碳不锈钢的过渡，而我国是在1985—1990年间才大力进行低碳、超低碳不锈钢的开发、生产与应用，取得了一些可喜的进展，例如1988年底我国低碳、超低碳18-8型不锈钢产量已占我国不锈钢产量的10%左右。但与不锈钢生产、应用的先进国家相比（例如日、美等国含Ti的18-8型Cr-Ni钢仅占不锈钢产量的1.5%左右），

   还存在着很大的差距。80年代，我国还开展了控氮（N 0.05%—0.10%）和氮合金化（N>0.10%）Cr-Ni奥氏体不锈钢的研制工作。试验表明，氮在Cr-Ni奥氏体不锈钢和双相不锈钢中是一种无价且非常有益的合金元素。对氮的强化作用，降低钢的晶间腐蚀敏感性，改善钢的耐蚀性，特别是改善钢的耐点蚀等方面的机制，正在进行深入的研究工作。几种控氮和氮合金化的Cr-Ni奥氏体不锈钢已结合工程需要投入了批量生产和应用。

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