不銹鋼管和不銹鋼型鋼作為特殊鋼經(jīng)濟(jì)斷面的鋼材，普遍地應(yīng)用于石油、化工、輕工、電力、冶金、機(jī)械、船舶、航空、航天、電食品、飲料、儀器、儀表、建筑以及醫(yī)療設(shè)備等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，是民用工業(yè)和尖端技術(shù)發(fā)展不可缺少的重要材料。我國的不銹鋼管生產(chǎn)起步于20世紀(jì)50年代。當(dāng)時(shí)，鞍鋼無縫鋼管廠在140mm自動(dòng)軋管機(jī)組上進(jìn)行了不銹鋼無縫管的試制。上海第五鋼鐵廠在其所屬的上海冷拔不銹鋼管廠的一臺老式的30mm小型穿孔機(jī)上試制成功了18-8不銹鋼管，并且發(fā)明了不銹鋼管冷拔潤滑劑“牛油石灰”，生產(chǎn)出第一批小口徑航空用不銹鋼管。1963年，上鋼五廠又建成了“φ6mm穿孔機(jī)+冷拔冷軋機(jī)”小型不銹鋼無縫鋼管專業(yè)生產(chǎn)車間，并且和北京鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)北京科技大學(xué)）、北京鋼鐵研究總院和本溪玻璃廠合作，通過大批量的試驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了18-8型不銹鋼的熱穿孔和冷拔冷軋工藝，確定了合理的工藝參數(shù)，初步奠定了具有中國特色的不銹鋼管生產(chǎn)工藝路線。隨后，成都無縫鋼管廠在熱皮爾格軋管機(jī)上成功地試制出大口徑的不銹鋼無縫鋼管。

 20世紀(jì)70年代初期，四川長城鋼廠一分廠（上鋼五廠支內(nèi)廠）的不銹鋼管車間投產(chǎn)，接著大冶鋼廠、大連鋼廠、撫順鋼廠等特殊鋼的鋼管車間，以及陜西精密合金廠、上海鋼研所等國營企業(yè)先后投入不銹鋼管的生產(chǎn)行列，但是當(dāng)時(shí)不銹鋼管的年總產(chǎn)量并不高，一直徘徊在5000~10000噸的水平。由于這條工藝路線解決了不銹鋼管熱穿孔頂頭的使用壽命和不銹鋼管冷軋冷拔潤滑劑兩大關(guān)鍵的技術(shù)難題，而且具有工藝裝備簡單、投資少、上馬快的優(yōu)點(diǎn)，改革開放之后，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和股份制企業(yè)異軍突起，紛紛加入到不銹鋼管的生產(chǎn)行列，我國的不銹鋼管生產(chǎn)企業(yè)一度超過200余家。1990年不銹鋼管的年總產(chǎn)量超過5萬噸。根據(jù)不銹鋼學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，到2011年，我國不銹鋼管的年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到約42萬噸。不銹鋼管成為我國鋼材品種中發(fā)展較快的品種之一。

 20世紀(jì)50年代初，國外不銹鋼管的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了里程碑式的轉(zhuǎn)變。由于原來應(yīng)用于有色金屬管型材生產(chǎn)的熱擠壓工藝，在工藝潤滑劑、坯料的無氧化加熱和工模具使用壽命以及其他相關(guān)技術(shù)方面的突破性進(jìn)展，特別是1941年“玻璃潤滑劑”專利許可證頒發(fā)給法國的J. Sojourner之后，熱擠壓工藝迅速地被應(yīng)用于鋼的擠壓，并且很快成為不銹鋼管生產(chǎn)工藝的最佳選擇。1951年，世界上第一個(gè)采用“玻璃潤滑劑快速擠壓法”生產(chǎn)不銹鋼管的工業(yè)性生產(chǎn)車間在美國的巴布考克·維爾考克斯（B&W）公司建成投產(chǎn)之后，國際上幾乎所有生產(chǎn)不銹鋼管的大公司，其中包括美國的巴布考克·維爾考克斯（B&W）公司、柯蒂斯·菜特公司（ Curtis Wright），英國的亨利·維金公司（ Henry Wiggs Alloy）、切斯特菲爾德鋼管投資公司（T. Stainless tbes），瑞典的山特維克公司（ Sandvik），奧地利的席勒爾·布雷克曼公司（ Schoeller Blechman），前蘇聯(lián)的尼科波爾南方鋼管廠（Niko pol Yuzhnotrubony lube Works），日本的住友金屬（ Sumitomo）、神戶制鋼（Kdbe）、山陽特鋼（ Sanyo）等36家不銹鋼管生產(chǎn)公司，都購買了法國專利，引入“玻璃潤滑劑快速擠壓法”，取代了當(dāng)時(shí)各色各樣的生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管的方法，其中也包括斜軋穿孔的方法。

 當(dāng)時(shí)，我國未能引進(jìn)這一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，仍然繼續(xù)應(yīng)用和研究使用斜軋穿孔+冷軋冷拔工藝”生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管，并且一直襲用至今，使之成為我國的“傳統(tǒng)工藝”。但是多年來國內(nèi)外的實(shí)踐證明，這條工藝路線本身存在著一定的局限性。首先，由于斜軋穿孔過程中的“曼內(nèi)斯曼效應(yīng)”，將會(huì)導(dǎo)致坯料中心金屬的連續(xù)性被破壞，而出現(xiàn)疏松或孔腔，引起鋼管的內(nèi)表面缺陷，這就限制了高合金低塑性材料的生產(chǎn)，同時(shí)也限制了連鑄坯的應(yīng)用。其次，斜軋工藝受到坯料長度的限制。過長的坯料將使穿孔坯料尾部的鉬基合金頂頭溫度過高導(dǎo)致鋼管內(nèi)表面過熱或過燒，產(chǎn)生不同長度和深度的裂紋或折疊缺陷。更重要的是“傳統(tǒng)工藝”無法生產(chǎn)熱軋（熱擠壓）成品精管。正是由于上述原因，我國多年來采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)不銹鋼管，導(dǎo)致了目前我國不銹鋼管市場中尚存在一定的產(chǎn)品空白。例如，一些場合采用熱軋管就可以滿足要求的，用戶無可選擇，只能采用冷軋冷拔精密管代替，造成了“以冷代熱”的不合理現(xiàn)象。而根據(jù)美國的資料介紹，在美國的不銹鋼管市場上，熱軋管的市場份額為67%，冷軋冷拔管僅占33%。這說明我國在不銹鋼管使用領(lǐng)域內(nèi)仍有67%的用戶存在“以冷代熱”的不合理現(xiàn)象，從而增加了不銹鋼管的使用成本。另外，對于一些高合金、高性能、低塑性特殊不銹鋼管和高鎳合金管，用戶會(huì)提出必須采用擠壓坯料管，或者由于“傳統(tǒng)工藝”不能生產(chǎn)就直接從國外進(jìn)口。

 采用熱擠壓工藝生產(chǎn)不銹鋼管，則情況就會(huì)完全不同。首先，擠壓過程中坯料所承受的變形力是三向不均勻壓縮，坯料擠壓時(shí)，變形區(qū)內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致金屬連續(xù)性破壞的不利因素。因此，擠壓工藝可以提高材料的變形能力，加工任何塑性材料的管型材。同時(shí)可以采用連鑄坯，降低供坯成本。其次，擠壓工藝可以為冷加工提供任何塑性的Ⅳ材料和任何長度的近終尺寸的毛管，生產(chǎn)不銹鋼、高合金以及高性能、低塑性材料的產(chǎn)品和各種重要用途的長管，減少冷加工道次，提高成材率，而且可以實(shí)現(xiàn)這類高檔次、高新產(chǎn)品的國產(chǎn)化。

 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，不銹鋼管的使用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，對不銹鋼管和高性能材料鋼管的品種、質(zhì)量和數(shù)量都提出了越來越高的要求。因此，采用熱擠壓技術(shù)的工藝目標(biāo)應(yīng)該是：

 1. 采用連鑄供坯。特別是對于在不銹鋼管市場上占有90%以上市場份額的，大量使用的304、316、321等300系列的奧氏體不銹鋼管的生產(chǎn)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)全連鑄供坯工藝，以大幅度降低成本。

 2. 開發(fā)熱擠壓成品管。對于各種不同性能的不銹鋼，采用適當(dāng)?shù)牟Ａ櫥瑒?，使擠壓不銹鋼管的表面質(zhì)量和尺寸精度達(dá)到或超過熱軋管標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)熱擠壓精管。

 3. 開發(fā)高性能、高合金、低塑性、難變形材料的熱擠壓成品管。同時(shí)為冷加工提供這類合金的荒管來生產(chǎn)冷軋冷拔精品管，逐步實(shí)現(xiàn)這類高新產(chǎn)品的國產(chǎn)化。

 4. 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝的升級換代。采用熱擠壓毛管作為冷軋冷拔坯料管，消除原來斜軋穿孔毛管內(nèi)表面可能出現(xiàn)的質(zhì)量隱患。并且，采用熱擠壓的近終毛管，可減少冷加工道次，提高成材率，降低現(xiàn)有產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的升級換代。

 我國早期的鋼擠壓機(jī)，基本上都是從一般的水壓機(jī)經(jīng)過改造而成的。如上海異型鋼管廠的1500噸擠壓機(jī)、華安機(jī)械廠的1500噸擠壓機(jī)和上鋼五廠的4000噸擠壓機(jī)等都是如此。長城鋼廠從德國引進(jìn)的3150噸管棒型材擠壓機(jī)，在當(dāng)時(shí)是最先進(jìn)的現(xiàn)代化鋼擠壓設(shè)備，配備有1000立式穿（擴(kuò)）孔機(jī)和24機(jī)架張力減徑機(jī)，以及不銹鋼、軸承鋼、結(jié)構(gòu)鋼3條熱處理生產(chǎn)線。但是由于種種原因，這條先進(jìn)的生產(chǎn)線曾一度未能投入正常生產(chǎn)。

 21世紀(jì)初，浙江久立集團(tuán)從意大利達(dá)涅利（ Danieli）公司引進(jìn)了3500噸先進(jìn)的現(xiàn)代化管棒型材擠壓機(jī)，用于專業(yè)化生產(chǎn)不銹鋼管，成為我國第一家采用擠壓法生產(chǎn)不銹鋼管的民營企業(yè)。此外，江蘇華新不銹鋼管廠采用太原通澤成套設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)制造的3600噸擠壓機(jī)建成了不銹鋼管專業(yè)生產(chǎn)線。接著，寶鋼集團(tuán)和太鋼集團(tuán)分別從德國MS公司引進(jìn)了6000噸擠壓機(jī)專業(yè)生產(chǎn)不銹鋼管和高合金鋼管?？梢姴讳P鋼管的熱擠壓技術(shù)，在其生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)具有廣闊的發(fā)展前景。

 筆者自1965年開始接觸鋼擠壓技術(shù)工作以來，深感有關(guān)鋼擠壓技術(shù)方面書籍資料匱乏，因此在工作中特別注意積累有關(guān)擠壓鋼管方面的資料。在退休10年后，看到國內(nèi)的不銹鋼管熱擠壓技術(shù)發(fā)展頗有起色，深感欣慰，驟有夢想成真之感，因此萌生將多年積累的不銹鋼熱擠壓資料編寫成書，供業(yè)內(nèi)同行或有需要的朋友參考的愿望《不銹鋼管和型鋼的熱擠壓》一書首先對熱擠壓工藝進(jìn)行總體介紹，然后分9章系統(tǒng)闡述了不銹鋼管和型鋼熱擠壓的相關(guān)知識。第1章闡述目前國內(nèi)外熱擠壓鋼管工藝技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及其主要的應(yīng)用領(lǐng)域。第2~4章詳細(xì)介紹國內(nèi)外典型熱擠壓工藝，總結(jié)國內(nèi)外在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)條件下的相關(guān)理論和工藝試驗(yàn)研究成果；著重介紹擠壓工藝參數(shù)的選擇和力學(xué)性能參數(shù)的確定，以及在各種工藝條件下擠壓表的編制；擠壓工藝玻璃潤滑劑的部分試驗(yàn)成果，工業(yè)使用經(jīng)驗(yàn)和合理選擇；以及擠壓鋼管的主要缺陷及其形成原因分析。

 第5~7章介紹國內(nèi)外特殊品種和特種材料的熱擠壓工藝，以及擠壓工模具的設(shè)計(jì)和使用Ⅵ經(jīng)驗(yàn)及其使用材料選擇。第8~9章著重闡述國內(nèi)外鋼管和型鋼熱擠壓主輔設(shè)備的狀況及擠壓車間工藝設(shè)備的平面布置情況，并對鋼管和型鋼熱擠壓技術(shù)在各種工藝條件下應(yīng)用的可能性和經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行了分析。承蒙中國工程院院士、我國鋼管界的老專家殷國茂先生審閱書稿并提出中肯意見，令筆者受益匪淺，在此深表謝意。在本書編寫過程中，得到有關(guān)專家、技術(shù)人員和朋友的支持和幫助，如朋友何秀琴女士、王海軍先生、汪家才教授、汪云朗副教授丁啟圣教授級高工、李長穆教授級高工、羅永德教授級高工、朱誠教授級高工、殷匠教授級高工、范永革博士、蒙日昌高工、詹才俊高工及《鋼管》雜志社楊秀琴顧問處長、趙小浚社長、張瑛副社長和顏幼主任等以及冶金工業(yè)出版社的鼎力支持，特此致謝本書的出版，還得到了久立集團(tuán)股份有限公司董事長周志江、華迪鋼業(yè)有限公司董事長王迪、中興能源裝備有限公司董事長仇云龍、太原通澤重工有限公司副總經(jīng)理冀文生、北京天力創(chuàng)玻璃科技開發(fā)有公司副總經(jīng)理段素杰的關(guān)心與支持，在此一并表示感謝！由于水平所限，書中不妥之處，敬請指教。