從不銹鋼鋼管材料組織成分平衡圖可以看出，鐵素體(α相)只能固溶0.1%以下的氮，因此，鋼在氨氣中加熱時(shí)就形成鐵的氮化物。在氮化表面形成的這些氮化物飽和層，作顯組織觀察時(shí)，由于它不受所用侵蝕試劑腐蝕，故呈現(xiàn)為白亮層。白亮層容易剝落，所以，氮化后必須用精加工除去，因此可以把白亮層看做伴隨氮化產(chǎn)生的一種缺陷。用氨氣進(jìn)行氮化，通過分解產(chǎn)生的原子氮被鋼吸附和擴(kuò)散，再和存在于鋼內(nèi)的Al、Cr等結(jié)合形成細(xì)小的化合物，在鐵素體晶粒內(nèi)引起很大畸變而使之硬化。未參與氮化的氮變成惰性分子態(tài)氮從爐中排出。不銹鋼管  圖中所示是混合氣氛與不同溫度下處于平衡的Fe-N相的關(guān)系。所以，氨的分解氣和氨氣的混合氣體，即NH3+N2+H2的氮化氣氛，可以獲得具有與氨分壓或者說是氨的分解率相對應(yīng)的氮化鐵表面的氮化層。圖中所示是不銹鋼鋼管在500℃與550℃氮化24小時(shí)的情況下，氨的分解率、氮化量以及表面生成相間的關(guān)系。從以上結(jié)果可以看出，不在生成白亮層的氮化條件下，就不能獲得充分的氮化效果。二段氮化法在氮化后期用高分解率的氣氛，僅能促進(jìn)氮在鋼中的擴(kuò)散，試圖減輕白亮層。但需要注意的是，與此同時(shí)氮化鐵容易從晶界上成網(wǎng)狀析出，而成為發(fā)生剝落的原因。

生產(chǎn)不銹鋼管所用的原材料主要是連鑄圓管坯、軋(鍛)制圓鋼，確保鋼坯質(zhì)量是把好鋼管質(zhì)量的 道關(guān)，主要包括煉鋼水平、澆注和冷卻工藝，以及成形質(zhì)量。首先是提高煉鋼水平，需降低有害元素和氣體(氮?dú)溲?，提高成分的均勻性和純凈度，減少非金屬夾雜物，同時(shí)改變其分布形態(tài)都是關(guān)鍵。鋼坯的成分不均勻且產(chǎn)生嚴(yán)重偏析時(shí)，會使軋制后的鋼管呈現(xiàn)嚴(yán)重的帶狀組織，從而降低鋼管力學(xué)性能和腐蝕性能，甚至不合格。非金屬夾雜物(如硫化物和氧化物、硅酸鹽)被壓成薄片，不僅會影響鋼管的性能，而且可能會使鋼管在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生裂紋。其次，完善澆注和冷卻工藝，減少皮下氣泡、皮下裂紋、疏松和縮孔也不能忽視，因?yàn)檫@些缺陷無論是哪一種，在穿孔和軋管過程中都有可能造成缺陷，有的缺陷在使用后放大，縮短了產(chǎn)品使用壽命;嚴(yán)重時(shí)在中間品就直接報(bào)廢，如內(nèi)折。此外，鋼坯的外形偏差，如直線度、直徑和橢圓度，這都將直接影響到穿孔質(zhì)量，造成荒管質(zhì)量缺陷。因此，認(rèn)可時(shí)不僅需要關(guān)注煉鋼設(shè)備及工藝，更要進(jìn)行延伸至無縫鋼管的試驗(yàn)，通過這樣的認(rèn)可過程來確定鋼坯出廠檢驗(yàn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目、取樣數(shù)量和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，特別是規(guī)范和指南中沒有明確但又需要重點(diǎn)關(guān)注的質(zhì)量項(xiàng)目，如低倍和微觀組織的檢測。2、確保熱爐溫控準(zhǔn)確性和均勻性無縫鋼管制造中用到的熱爐有鋼坯加熱爐和鋼管熱處理爐。溫控準(zhǔn)確性和均勻性是評判加熱設(shè)備好壞的兩個(gè)重要指標(biāo)，是加熱工藝的重要保證，因此制造廠應(yīng)嚴(yán)格履行熱電偶使用期限和校準(zhǔn)周期規(guī)定，以及爐膛溫度均勻性檢測。加熱工藝的制定應(yīng)綜合考慮熱爐設(shè)備、管坯或鋼管種類、數(shù)量等固有屬性，嚴(yán)格控制加熱速度、保溫時(shí)間和冷卻速度，避免產(chǎn)生裂紋、過熱或過燒。以穿孔階段管坯加熱為例，考慮不銹鋼常溫下導(dǎo)熱系數(shù)小(即傳熱慢)，而膨脹系數(shù)大，所以應(yīng)當(dāng)在爐內(nèi)應(yīng)有較長的預(yù)熱時(shí)間，加熱初期的升溫速度宜慢，以防產(chǎn)生熱裂紋;當(dāng)坯溫超過一定溫度(一般850℃左右)后，不銹鋼的導(dǎo)熱性和塑性迅速增加，同時(shí)不銹鋼在高溫段停留的時(shí)間太長會產(chǎn)生α相，即生成鐵素體，α相超過一定比例后，金屬熱塑性急劇下降，嚴(yán)重時(shí)，將導(dǎo)致穿孔無法進(jìn)行，而且高溫及長時(shí)保溫還會使內(nèi)部晶粒粗大，因此在均熱階段則應(yīng)當(dāng)快速加熱，短時(shí)間完成均熱。

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箶D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，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。