冷拔异型钢管的材质不仅有各种碳锕、结构钢、低台金钢,还有各种高合金锕、不锈钢、高温台金、钨、钼、钛、铍等金属及其合金。而异型管发展的主要环节是产品品种,包括断面形状、材质和性能,一个异型管厂的产品品种之多,往往居于一切金属压力加工厂矿之首。国外某一异型钢管厂的产品达数千余种,我国某厂原来是生产冷拔圆管的,产品比较单一,近十余年接受异型管订贷后,产品的断面、规格及品种发展到1500余种,几乎每年都要增加新品种百余种至数百种。它与一般钢管厂产品的越来越专业化及把主要目标放在产量指标上的生产特点是不一样的。
决定冷拔异型钢管性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。在异型管等结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢、耐热钢的重要合金元素。锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。
镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢,但是镍与铬同时存在于不锈钢异型管中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。不锈钢异型管中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀,此外碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
冷拔异型钢管AlN是取向硅钢中主要的抑制剂,N除了在炼钢时加入外,还可在脱碳后进行渗氮处理,以增加抑制剂量,使二次再结晶更完善。N在完成二次再结晶后亦是会使异型管产生磁时效的有害元素,需净化去除。在提高钢的耐腐蚀性能方面锰的作用不大,这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低。锰在冷拔异型钢管中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,并且作用的程度比镍还要大。冷拔异型钢管生产的特点则是多品种、小批量、机动灵话。当然,也不排斥对于某些比较成熟的,需要量较大的品种实现专业化生产