随着我国经济从高速发展转向高质量发展,钢铁行业作为重要的工业基础行业应遵循绿色、低碳、循环的发展理念。填芯钢管是将工业固体废弃物-高炉渣填充到空管内形成的一种节约型钢铁材料,该产品的开发不仅有利于提高高炉渣的综合利用率,实现工业固废的回收再利用,而且符合绿色循环发展的趋势,目前填芯钢管已完成的初步的试制,实现了工业化应用。但对于填芯钢管在不同加工工艺条件下性能差异的研究尚属空白,区别于空管的轧制生产工艺,填芯钢管的生产工艺参数的确定即要考虑外层钢管的强度及塑性,同时还要兼顾内部填芯料的强度,此外在某些特定场合下对芯料和外层钢管的结合强度提出一定要求,尤其是在无法实现端部焊封的服役条件下。因此,本文主要针对填芯钢管生产过程中的轧制工艺以及后期的热处理工艺对产品性能的影响进行研究。相关的研究成果有利用指导填芯钢管的工业化生产以及实际应用。具体的研究内容及结果如下:（1）探究内部芯料-高炉渣在轧制过程中的变化规律,给出芯料的粒径分布及密度随轧制力变化曲线,得出轧制压力在220～300MPa之间时填芯料的粒径和密度变化均处于平衡阶段,同时分析了轧制力及烧结温度对芯料抗压强度的影响,得出当压力超过220MPa时,原料的粒径对芯料强度的影响减小,当烧结温度为820℃时芯料的抗压强度明显提高,此时芯料会形成大量结晶相,因此当服役条件对芯料结合强度要求较高时,应保证轧制力控制在220MPa以上,烧结温度在820℃以上。（2）分析退火温度对填芯钢管弯曲性能、压扁性能及界面结合性能的影响,得出填芯钢管的抗弯强度随退火温度的升高而降低但其弯曲延性随温度升高而提高,抗压扁能力随退火温度的升高先降低后升高,主要是由于当温度达到820℃时芯料强度明显提升对外层钢管的支撑作用加强,结合性能随温度的提高整体呈现上升趋势,因此在对填芯料结合强度要求较小的场合下,如制备马路隔离栅,考虑填芯钢管的生产成本以及抗弯强度,可以选择600℃低温退火,当对弯曲延性及界面结合强度要求较高时,需要进行820℃高温退火处理。（3）采用与空管轧制对比的方式,探究了轧制变形量对填芯钢管性能的影响。研究结果表明填芯钢管轧制到相同道次时延伸系数均高于同道次空管,且随着轧制进行,两者差距加大;在轧制过程中填芯钢管相比于空管壁厚减薄明显,轧制到同一道次填芯钢管的外层钢管硬化程度较高;随着轧制的进行,填芯料的密度持续增大,当钢管外径从Φ18mm轧制到Φ8mm,芯料密度达到2.5g/cm~3,接近芯料的极限密度;当变形量较小时,退火处理后钢管内壁会发生明显的氧化现象,当减径率达到44%时,钢管内壁和芯料会形成良好的结合界面。（4）通过三点弯曲和压扁实验分析填芯钢管、空管、实心圆钢在压扁和弯曲性能上的差异,相关实验表明填芯钢管与等外径等壁厚的空管相比,抗弯强度提升了14%,抗压强度提高了8倍;与实心圆钢相比,填芯钢管的抗弯强度为实心圆钢的36%,节材率达到72%。