在當(dāng)前鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展的新時(shí)期，不銹鋼以其高耐蝕、長(zhǎng)壽命、壽命周期成本低、99%回收利用等優(yōu)點(diǎn)，成為發(fā)展?jié)摿Φ匿撹F產(chǎn)品。核電化工等工業(yè)用材國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快，建筑工程、供水領(lǐng)域等民用市場(chǎng)的拓展都預(yù)示著不銹鋼管應(yīng)用前景廣闊，用戶對(duì)產(chǎn)品的需求不斷走向化——高、精、特、快、專、省，同時(shí)也將促進(jìn)不銹鋼管制造技術(shù)不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，支撐不銹鋼管行業(yè)向綠色化、智能化、高質(zhì)化、服務(wù)化方向發(fā)展。

在“2021（第二屆）中國(guó)不銹鋼管高峰論壇”上，王國(guó)棟院士發(fā)布了東北大學(xué)2011鋼鐵共性技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心姜周華教授團(tuán)隊(duì)的不銹鋼管制造技術(shù)研究成果，本文根據(jù)大會(huì)報(bào)告整理。

1　當(dāng)前我國(guó)不銹鋼發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)中國(guó)特鋼企業(yè)協(xié)會(huì)不銹鋼分會(huì)數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)不銹鋼粗鋼產(chǎn)量為3013.9萬噸，增長(zhǎng)了2.51%，其中：Cr-Ni鋼（300系）1437.96萬噸，占比47.71%；Cr鋼（400系）592.50萬噸，占比19.66%；Cr-Mn鋼（200系）964.32萬噸，占比32.007%。進(jìn)口不銹鋼為180.59萬噸，同比增加68.62萬噸，增長(zhǎng)61.33%；出口不銹鋼為341.69萬噸，同比減少25.54萬噸，降低了6.95%。不銹鋼表觀消費(fèi)量為2560.79萬噸，增長(zhǎng)6.64%。

2　不銹鋼管產(chǎn)品

2.1高氮不銹鋼

高氮鋼是近年來出現(xiàn)的一種新型工程材料，是材料中的實(shí)際氮含量超過常壓下（0.1MPa）制備材料所能達(dá)到的極限值的鋼。其中，高氮奧氏體不銹鋼的氮含量在0.40%以上，高氮鐵素鐵、馬氏體不銹鋼的氮含量均大于0.08%。采用氮做合金元素，不僅可以穩(wěn)定奧氏體組織，提高強(qiáng)度，使韌性無顯著下降，而且還可以提高耐腐蝕性能。

目前，高氮不銹鋼成為主要研究熱點(diǎn)，尤其是高氮奧氏體不銹鋼。比如用P900（18Cr-18Mn-0.6N）制成的護(hù)環(huán)，具有高的屈服強(qiáng)度和塑性，良好的耐腐蝕性能特別是耐應(yīng)力腐蝕，低的導(dǎo)磁性能。無磁鉆鋌，具有低磁導(dǎo)率、高強(qiáng)度的機(jī)械性能、的耐腐蝕能力、耐晶間腐蝕開裂性能及的耐磨性能。

2.2雙相不銹鋼

雙相不銹鋼主要由鐵素體和奧氏體相組成，是一類集優(yōu)良耐腐蝕、高強(qiáng)度和易于加工等諸多優(yōu)異性能于一身的鋼種。物理性能介于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼之間。具有優(yōu)異的耐氯化物應(yīng)力腐蝕和耐孔蝕性能；良好的腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能；綜合力學(xué)性能優(yōu)異，有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度；良好的焊接性能；材料成型性能優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于造船及運(yùn)輸、石油和化工等領(lǐng)域。

雙相不銹鋼典型品種：

類屬低合金型，代表牌號(hào)UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N），鋼中不含鉬，PREN值為24-26，在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替AISI304或316使用。

第二類屬中合金型，代表牌號(hào)是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N，即2205），PREN值為32-35，其耐蝕性能介于AISI316L和6%Mo+N奧氏體之間。

第三類屬高合金型，一般含25%Cr，還含有鉬和氮，有的還含有銅和鎢，標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)UNS32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N），PREN值為37-39，這類鋼的耐蝕性能高于22%Cr的雙相不銹鋼。

第四類屬超級(jí)雙相不銹鋼型，含高鉬和氮，標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)UNS S32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N，即2507），有的也含鎢和銅，PREN值大于40，可適用于苛刻的介質(zhì)條件，具有良好的耐蝕與力學(xué)綜合性能，可與超級(jí)奧氏體不銹鋼相媲美。

雙相不銹鋼品種發(fā)展趨勢(shì)是經(jīng)濟(jì)型，超級(jí)和特超級(jí)。其中，LDX 2101(UNS S32101)為經(jīng)濟(jì)型最成功的低鎳高氮雙相不銹鋼，具有高強(qiáng)度和良好耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂性能，現(xiàn)已廣泛用于造紙工業(yè)設(shè)備、食品加工設(shè)備、海上石油平臺(tái)、脫鹽(海水淡化)設(shè)備等特殊化工環(huán)境設(shè)備。SAF 3207HD抗拉強(qiáng)度，980-1180MPa，PREN為50，臨界點(diǎn)腐蝕（CPT）為90℃，可在更深的水下、更高的溫度和壓力環(huán)境下開采油、氣田，是用于深水項(xiàng)目的理想材料。DP-3W高耐蝕超級(jí)雙相不銹鋼板主要用于食品工業(yè)中制鹽、醬油釀造含有高氯化物的生產(chǎn)設(shè)備，以及海底石油開采的泵等氯離子腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境。

2.3超級(jí)奧氏體不銹鋼

超級(jí)奧氏體不銹鋼是一種特種不銹鋼，與普通奧氏體不銹鋼相比，Ni、Cr、Mo、N等合金元素含量均高于一般值，特別是Mo，可達(dá)4.5%～7%。其特點(diǎn)主要是：

1）高合金化，主要是鉻、鉬、氮，尤其是鉬，含量顯著高于常規(guī)不銹鋼；

2）高純化，尤其是C含量；

3）高性能，具有高的耐局部腐蝕性能，抗應(yīng)力腐蝕開裂性能。金相組織是99%的奧氏體。但由于鉻和鉬含量均較高，處理不好會(huì)出現(xiàn)金屬中間相，如sigma相。

超級(jí)奧氏體不銹鋼主要用于制造海水處理設(shè)備、濕法煙氣脫硫吸收塔、煙氣凈化設(shè)備、熱交換機(jī)、制藥?業(yè)、造紙工業(yè)中的漂白設(shè)備等。

2.4特種不銹鋼

特種不銹鋼產(chǎn)品主要應(yīng)用于耐蝕塑料模具（如4Cr13、4Cr13Mo、 4Cr13MoN）；能源領(lǐng)域（核電、火電、水電）的核電主管道、高壓鍋爐管、葉片、護(hù)環(huán)、水輪機(jī)導(dǎo)葉和葉片；油氣開采（如超級(jí)13Cr、15Cr、雙相不銹鋼）