CN101220443A - 舰用不锈钢无缝钢管及其生产工艺 - Google Patents
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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
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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Granted publication date: 20101208 Termination date: 20130122 |