1Cr5Mo石油管

從國際和國內(nèi)兩個(gè)市場來看，無縫鋼管（包括石油專用管）的現(xiàn)有生產(chǎn)能力均已大于需求。所以，今后的重點(diǎn)應(yīng)放在充分發(fā)揮現(xiàn)有機(jī)組的能力，開發(fā)出高強(qiáng)度等級、高抗擊毀、高抗腐蝕的石油管、高壓鍋爐管和氣瓶管等產(chǎn)品。也是國家針對當(dāng)前我國鋼鐵市場進(jìn)行優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。這也是增加在國內(nèi)外產(chǎn)品競爭力、擴(kuò)大市場份額的關(guān)鍵所在。就是說，提高國內(nèi)鋼管企業(yè)的市場競爭力是加和WTO以后國內(nèi)企業(yè)長期的任務(wù)和成功發(fā)展的關(guān)鍵。2100433B

目前，全世界生產(chǎn)鋼管的共計(jì)有110多個(gè)國家的1850多個(gè)公司下的5100多個(gè)生產(chǎn)廠，其中生產(chǎn)石油管的有44個(gè)國家的170多個(gè)公司下的260多個(gè)廠。2000年，無縫鋼管全國表觀消費(fèi)量為418.0萬噸，其中國內(nèi)供應(yīng)量的382.1萬噸，占國內(nèi)總需求的91.4%。進(jìn)口為35.9萬噸，占國內(nèi)總需求的8.59%。同年石油管消費(fèi)量大約為91萬噸。進(jìn)口約25.2萬噸。進(jìn)口管占國內(nèi)總消費(fèi)量的大約70%，其中進(jìn)口管占國內(nèi)總消費(fèi)量的27.69%，石油管進(jìn)口量約占無縫鋼管總進(jìn)口量的大約70%。從日本進(jìn)口的石油管占總進(jìn)口量一半以上。中國最大的石油套管生產(chǎn)基地——天津鋼管公司2000年的鋼管產(chǎn)品出來為52.20萬噸，其中石油套管產(chǎn)量為36.41萬噸。套管占全國石油產(chǎn)量的一半以上。在產(chǎn)量和銷售量上都占中國套管市場的第一位。

材料名稱：耐熱鋼棒

牌號：1Cr5Mo

標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1221-1992

氫脆是溶于1Cr5Mo合金管中的氫，聚合為氫分子，造成應(yīng)力集中，超過1Cr5Mo合金管的強(qiáng)度極限，在1Cr5Mo合金管內(nèi)部形成細(xì)小的裂紋，又稱白點(diǎn)。氫脆只可防，不可治。氫脆一經(jīng)產(chǎn)生，就消除不了。在材料的冶煉過程和1Cr5Mo合金管的制造與裝配過程（如電鍍、焊接）中進(jìn)入1Cr5Mo合金管內(nèi)部的微量氫(10—6量級)在內(nèi)部殘余的或外加的應(yīng)力作用下導(dǎo)致材料脆化甚至開裂。在尚未出現(xiàn)開裂的情況下可以通過脫氫處理（例如加熱到200℃以上數(shù)小時(shí)，可使內(nèi)氫減少）恢復(fù)1Cr5Mo合金管的性能。因此內(nèi)氫脆是可逆的。

1Cr5Mo合金管氫脆的機(jī)理

氫脆的機(jī)理學(xué)術(shù)界還有爭議，但大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為以下幾種效應(yīng)是氫脆發(fā)生的主要原因：

在1Cr5Mo合金管凝固的過程中，溶入其中的氫沒能及時(shí)釋放出來，向1Cr5Mo合金管中缺陷附近擴(kuò)散，到室溫時(shí)原子氫在缺陷處結(jié)合成分子氫并不斷聚集，從而產(chǎn)生巨大的內(nèi)壓力，使金屬發(fā)生裂紋．

在石油工業(yè)的加氫裂解爐里，工作溫度為300-500度，氫氣壓力高達(dá)幾十個(gè)到上百個(gè)大氣壓力，這時(shí)氫可滲入1Cr5Mo合金管中與碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成甲烷． 甲烷氣泡可在鋼中夾雜物或晶界等場所成核，長大，并產(chǎn)生高壓導(dǎo)致1Cr5Mo合金管損傷．

在應(yīng)力作用下，固溶在1Cr5Mo合金管中的氫也可能引起氫脆．1Cr5Mo合金管中的原子是按一定的規(guī)則周期性地排列起來的，稱為晶格．氫原子一般處于金屬原子之間的空隙中，晶格中發(fā)生原子錯(cuò)排的局部地方稱為位錯(cuò)，氫原子易于聚集在位錯(cuò)附近．金屬材料所外力作用時(shí)，材料內(nèi)部的應(yīng)力分布是不均勻的，在材料外形迅速過渡區(qū)域或在材料內(nèi)部缺陷和微裂紋處會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中．在應(yīng)力梯度作用下氫原子在晶格內(nèi)擴(kuò)散或跟隨位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)向應(yīng)力集中區(qū)域．由于氫和1Cr5Mo合金管原子之間的交互作用使金屬原子間的結(jié)合力變?nèi)?，這樣在高氫區(qū)會(huì)萌生出裂紋并擴(kuò)展，導(dǎo)致了脆斷． 另外，由于氫在應(yīng)力集中區(qū)富集促進(jìn)了該區(qū)域塑性變形，從而產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展． 還有，在晶體中存在著很多的微裂紋，氫向裂紋聚集時(shí)有吸附在裂紋表面，使表面能降低，因此裂紋容易擴(kuò)展．

某些1Cr5Mo合金管與氫有較大的親和力，過飽和氫與這種1Cr5Mo合金管原子易結(jié)合生成氫化物，或在外力作用下應(yīng)力集中區(qū)聚集的高濃度的氫與該種金屬原子結(jié)合生成氫化物．氫化物是一種脆性相組織，在外力作用下往往成為斷裂源，從而導(dǎo)致脆性斷裂．