CN101220443A - 舰用不锈钢无缝钢管及其生产工艺 - Google Patents

舰用不锈钢无缝钢管及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及冶金行业中的不锈钢无缝钢管及其生产工艺，钢管采用00Cr24Ni6Mo2N双相不锈钢制成，制备以上所述的舰用不锈钢无缝钢管的生产工艺，具有如下生产步骤：a.圆钢准备；b.加热；c.热轧穿孔；d.切头；e.酸洗；f.修磨；g.润滑；h.冷轧加工；i.脱脂；j.固溶热处理；k.矫直；l.切管；m.酸洗；n.成品检验。本发明解决了舰船海水管道中现使用的316L不锈钢钢管存在的钢管机械强度和延伸性能较低，使用寿命较短，价格昂贵等问题，提供一种新的舰用双相不锈钢无缝钢管及其生产工艺，钢管不会产生点蚀和晶界腐蚀，机械强度和延伸性能较高，使得使用寿命长，同时价格低廉，降低了成本。

Description

舰用不锈钢无缝钢管及其生产工艺
技术领域
本发明涉及冶金行业中的不锈钢无缝钢管及其生产工艺，主要应用于舰船海水管道。
背景技术
不锈钢无缝钢管是常见的冶金金属制品，目前市场上应用于舰船海水管道主要采用双相不锈钢无缝钢管，因其特殊的环境要求，现使用的双相不锈钢无缝钢管具有较好的耐腐蚀性、耐点蚀性和抗应力性能，最常用的材质为316L，也就是00Cr17Ni14Mo2，这种材质的钢管虽能基本符合舰船海水管道的基本要求，但是总的来说各方面性能并不是很理想，特别是容易产生点蚀和晶界腐蚀，直接导致钢管机械强度和延伸性能的降低，使得钢管使用寿命比较短，而且其价格昂贵，并不是理想的材质。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决舰船海水管道中现使用的316L不锈钢钢管存在的一系列问题，包括容易产生点蚀和晶界腐蚀，钢管机械强度和延伸性能较低，使用寿命较短，价格昂贵等问题，提供一种新的舰用双相不锈钢无缝钢管及其生产工艺，使得钢管不会产生点蚀和晶界腐蚀，机械强度和延伸性能较高，使得使用寿命长，同时价格低廉，降低了成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种舰用不锈钢无缝钢管，钢管采用00Cr24Ni6Mo2N双相不锈钢制成。
制备以上所述的舰用不锈钢无缝钢管的生产工艺，具有如下生产步骤：a、圆钢准备；b、加热；c、热轧穿孔；d、切头；e、酸洗；f、修磨；g、润滑；h、冷轧加工；i、脱脂；j、固溶热处理；k、矫直；l、切管；m、酸洗；n、成品检验。
采用00Cr24Ni6Mo2N双相不锈钢为材料制备钢管，在所述步骤a中，圆钢中各组分质量比为：C≤0.03％、Mn≤2.0％、S≤0.03％、P≤0.035％、Si≤1.0％、Ni：4.5％～7.5％、Cr：23％～26％、Mo：2.0％～3.0％、N≤0.2％、Fe：60.205％～70.5％。
为了给不锈钢钢管加热到所需要的温度，以利于后续的加工，所述的步骤b中，把圆钢放入电弧炉里进行加热。
为了在酸洗过程中能有效的缩短生产周期和生产成本，采用配比浓度为HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶10的酸液在温度为60℃～80℃时进行酸洗5～6小时，不但保证了不锈钢管坯的洁净度，同时对砷、锡、铅、锑等微量有害元素也做了很好的处理。
为了使得所述的步骤j中固溶热处理能充分、有效的改善钢管的塑性，采用煤气发生炉对钢管进行固溶热处理，温度为1130℃～1180℃，使得酸洗时间只需6小时，有效的节省了时间，降低了成本。同时对于成品钢管来说，此最后一道工序应保证钢管的硬度、工艺性能、机械性能在顾客及标准所规定的范围内，在热处理时须根据管壁的大小调试加热温度及保温时间，一般温度宜控制在1050℃～1090℃，采用冷水急速冷却的热处理方式，保证了成品的质量。
以下是00Cr24Ni6Mo2N双相不锈钢与现在使用的316L不锈钢各方面性能的对比：
1、化学成分
名称   化学成分(％)
  C   Mn   S   P   Si   Ni
  00Cr24Ni6Mo2N   ≤0.03   ≤2.0   ≤0.03   ≤0.035   ≤1.0   4.5～7.5
  316L   ≤0.03   ≤2.0   ≤0.03   ≤0.045   ≤1.0   12～15
名称   化学成分(％)
  Cr   Mo   N   Fe
  00Cr24Ni6Mo2N   23～26   2.0～3.0   ≤0.2   60.205～70.5
  316L   16～18   2.0～3.0   ≤0.2   60.695～70
2、机械性能
名称   力学性能
  σb(MPa)   σ0.2(MPa)   δ5(％)
 00Cr24Ni6Mo2N   ≥700   ≥500   ≥27
 316L   ≥450   ≥170   ≥40
3、耐点蚀性能
名称   平均点蚀深度(mm)   最大点蚀深度(mm) 出现点蚀时间 试验条件
00Cr24Ni6Mo2N 0 0   18天后未出现点蚀 10％FeCl3PH＝1.2535±1℃静态全浸
 316L   1.27   穿透   5小时
由以上各性能对比可以看出，00Cr24Ni6Mo2N不锈钢材料与316L不锈钢材料因含P、Ni、Cr和Fe含量不同而性能不同，00Cr24Ni6Mo2N不锈钢的机械性能明显高于316L不锈钢，抗应力腐蚀性能强，耐磨、耐压性好，可以承受海水在7m/s以上的流速，还能很好的抵抗强烈的砂体侵蚀，管壁表面会形成稳定的钝化膜，即使遭到破坏，也会自行修复；对于耐点蚀性能，由表3可知，00Cr24Ni6Mo2N具有很好的耐氯离子腐蚀性能，试验阶段未出现点蚀状，可见比316L不锈钢耐腐蚀性能好很多。另外，对两种不锈钢材料同时做试验表明，00Cr24Ni6Mo2N不锈钢不会产生晶界腐蚀，也避免了因晶界腐蚀导致的钢管机械性能的降低，延长了钢管的使用寿命，具有良好的综合加工能力。
本发明的有益效果是：以上可知，由00Cr24Ni6Mo2N不锈钢材料制成的无缝钢管具有耐应力腐蚀和耐氯离子腐蚀的性能，有较高的机械强度和延伸性能，也不会产生点蚀和晶界腐蚀，使得钢管使用寿命延长，同时价格低廉，降低了成本，具有很好的市场前景。
具体实施方式
以下以具体实施方式为例做进一步说明：
一种舰用不锈钢无缝钢管采用00Cr24Ni6Mo2N双相不锈钢制成，具体生产步骤如下：a、圆钢准备，圆钢中各组分质量比为：C≤0.03、Mn≤2.0、S≤0.03、  P≤0.035、Si≤1.0、Ni：4.5～7.5、Cr：23～26、Mo：2.0～3.0、N≤0.2、Fe：60.205～70.5；b、把圆钢放入电弧炉里进行加热；c、热轧穿孔；d、切头；e、采用配比浓度为HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶10的酸液在温度为60℃～80℃时对钢管进行酸洗5～6小时；f、修磨；g、润滑；h、冷轧加工；i、脱脂；j、采用煤气发生炉对钢管进行固溶热处理，温度为1130℃～1180℃；k、矫直；l、切管；m、采用配比浓度为HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶10的酸液在温度为60℃～80℃时对钢管进行酸洗5～6小时；n、成品检验。

Claims (6)

1.一种舰用不锈钢无缝钢管，其特征在于：所述的钢管采用00Cr24Ni6Mo2N双相不锈钢制成。
2.制备权利要求1所述的舰用不锈钢无缝钢管的生产工艺，其特征是具有如下生产步骤：
a、圆钢准备；
b、加热；
c、热轧穿孔；
d、切头；
e、酸洗；
f、修磨；
g、润滑；
h、冷轧加工；
i、脱脂；
j、固溶热处理；
k、矫直；
l、切管；
m、酸洗；
n、成品检验。
3.根据权利要求2所述的制备舰用不锈钢无缝钢管的生产工艺，其特征在于：所述步骤a中，圆钢中各组分质量比为：C≤0.03％、Mn≤2.0％、S≤0.03％、P≤0.035％、Si≤1.0％、Ni：4.5％～7.5％、Cr：23％～26％、Mo：2.0％～3.0％、N≤0.2％、Fe：60.205％～70.5％。
4.根据权利要求2所述的制备舰用不锈钢无缝钢管的生产工艺，其特征在于：所述的步骤b中，把圆钢放入电弧炉里进行加热。
5.根据权利要求2所述的制备舰用不锈钢无缝钢管的生产工艺，其特征在于：所述的步骤e和m中，采用配比浓度为HF∶HNO3∶H2O＝1∶1∶10的酸液在温度为60℃～80℃时进行酸洗5～6小时。
6.根据权利要求2所述的制备舰用不锈钢无缝钢管的生产工艺，其特征在于：所述的步骤j中，采用煤气发生炉对钢管进行固溶热处理，温度为1130℃～1180℃。
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