20 Mn 23 Al大直徑鋼管是我國工人階級(jí)高舉“鞍山憲法”，結(jié)合我國資源特點(diǎn)創(chuàng)造的鐵一錳鋁系統(tǒng)用低溫鋼。對(duì)該鋼種進(jìn)行了一系列低溫性能試驗(yàn)。196低溫壓力容器爆破試驗(yàn)是我國最低的爆破試驗(yàn)溫度，由于其簡單性和土法性，成功地進(jìn)行了爆破試驗(yàn)。結(jié)果表明，其綜合性能良好。鐵一錳鋁系-196低溫鋼的成功開發(fā)，將取代目前廣泛應(yīng)用于深低溫的鎳、鉻不銹鋼、銅、鋁等有色金屬，并將用于低溫設(shè)備的制造，從而為我國深低溫鋼開辟一條新路。
20 Mn 23 Al大直徑鋼管以熱軋狀態(tài)供應(yīng)。其化學(xué)成分列于表10-26，16 mm厚熱軋鋼板的力學(xué)性能列于表10 -27。從表10-26可以看出，20Mn23鋁鋼是一種單相奧氏體鋼鋼，它改善了錳以獲得奧氏體結(jié)構(gòu)，并使用鋁來穩(wěn)定奧氏體。加入少量或微量的釩、氮和其他合金元素來細(xì)化晶粒并進(jìn)一步改善其性能。熱軋態(tài)20Mn23鋁的晶粒度一般為7級(jí)。從表10-27可以看出，該鋼種在-196具有良好的低溫韌性。
20 Mn 25 Al大直徑鋼管的制造工藝性能及焊接性
1.可加工性一般認(rèn)為高錳鋼的可加工性差。為此，有關(guān)單位對(duì)20Mn23Al鋼的切削性能進(jìn)行了試驗(yàn)。從表面硬度來看，該鋼種的硬度HB在163 ~ 207之間，低于18-8不銹鋼的硬度HB=212。從機(jī)械加工的角度來看，20 Mn 23 Al大直徑厚壁鋼管比普通低等級(jí)鋼硬，但與18-8不銹鋼相差不大。實(shí)踐表明，這種鋼可以鋸、刨、銑、車等機(jī)械加工。
2.加工成型性能低溫爆破容器的生產(chǎn)表明，不銹鋼焊管廠家該鋼種具有良好的加工成型性能。例如，將4毫米的熱軋鋼板毫無困難地冷軋成直徑為250-300毫米的圓筒，軋制后沒有發(fā)現(xiàn)缺陷。304不銹鋼焊管6 mm熱軋板經(jīng)冷沖和20 mm熱軋鋼板均被平滑地?zé)釠_壓成直徑為300 mm、高度為110 mm的頭部；20毫米熱軋鋼板可以熱軋成300毫米直徑的圓柱體。
3、氧乙炔切割性能
氧乙炔切割是鋼結(jié)構(gòu)制造中不可缺少的加工方法之一。根據(jù)表10-28中的切割規(guī)范，對(duì)鋼種進(jìn)行氧乙炔切割。切削后，觀察到切削刃斷面，仍為單相奧氏體結(jié)構(gòu)。硬度測試表明硬度變化不大。另一個(gè)例子是進(jìn)行“鐵磨式”抗裂試驗(yàn)時(shí)，用氧-乙炔切割坡口，焊后對(duì)表面進(jìn)行宏觀檢查，取斷面進(jìn)行微觀檢查，未發(fā)現(xiàn)裂紋。因此，可以認(rèn)為20 Mn 23 Al鋼可以用氧乙炔切割。
4、氧乙炔火焰校正試驗(yàn)
采用加熱后自然冷卻、加熱后注水和加熱后錘擊三種不同方法對(duì)20 Mn 23 Al大直徑鋼管進(jìn)行了矯形試驗(yàn)。加熱板的尺寸為35035016毫米(長寬厚)，加熱寬度為20-30毫米，加熱溫度為1080。校正后的拉伸和冷彎試驗(yàn)結(jié)果見表10-29。拉伸試驗(yàn)表明，這三種矯形方法對(duì)20 Mn 23 Al鋼的強(qiáng)度指標(biāo)沒有影響。冷彎試驗(yàn)表明，加熱錘擊和熱水灌注矯形法的塑性有所降低。然而，矯形方法加熱后自然冷卻對(duì)塑性影響很小，冷彎180。仍然合格。可以看出，鋼的等級(jí)可以在制造過程中通過氧乙炔火焰進(jìn)行校正。
5.焊接性試驗(yàn)
(1)采用鐵一-manganese-aluminum電極進(jìn)行剛性固定對(duì)接抗裂試驗(yàn)。試驗(yàn)見附錄八