CN102363862A - 一种无缝钢管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了(1)连铸钢坯；(2)穿孔；(3)软化处理并保温；(4)以180/秒以下的应变速度对软化后的圆坯进行穿孔轧制以形成空心管坯；(5)用轧机群以0.02/秒以上的平均应变速度和45％以上的加工度，并且以815～1020℃的精轧温度轧制上述空心管坯，制造无缝钢管，其中轧机群中的连续延伸轧机和精轧机靠近布置；(6)冷却；(7)淬火、然后回火，之后再空冷；(8)再进行软化热处理，进入下一步工序；(9)精整之后得到成品管。经过对原有技术的改进，使按本发明所生产的钢管具有非常高的性能，其中屈服强度：450～700MPa抗拉强度：580～840MPa延伸率＞28％冲击功：22℃横向全尺寸夏比冲击功＞1000J硬度＜225HV10，达到了实际应用的标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢管制造方法，特别涉及生产一种高性能无缝钢管的制造方法。
背景技术
近年来，中国经济的持续发展，能源结构的调整，天然气的使用量逐年增加，以及输气管线的大批建设，使管线工程的发展趋势向具有高强度、高韧性、高抗冲击性的钢管靠近。
CN01126611.2公开了“一种低碳合金钢及所制管材”，该发明涉及一种低碳低合金钢及所制管材，所要解决的技术问题是增加合金钢的强韧性，但抗冲击性能和强度不是很理想，不太能适应输气管线的要求。
在无缝钢管的制造领域，由于对产品的可靠性和高质量化的要求很严格，所以实际情况是，大部分的产品都还是采用设置在与制管线分开的生产线上的热处理装置(例如淬火用的加热炉、冷却装置以及回火炉)离线进行淬火、回火等热处理。采用这样的制造方法，节能当然是困难的。
各工序独立时，由于工序间的处理速度不同，所以需要例如用于保管穿孔轧制用坯材即钢坯的坯料仓库和用于暂时保管热处理前的无缝钢管的场所等，在现有的制造设备布置(工厂布局)中必须确保柞常宽的空间。不仅如此，在各工序间需要搬送坯料，需要大量的输送机、天车、卡车等输送设备和装却工作量，不能避免由此造成的制造成本的增加。
本发明者在专利申请特愿平6一255088号和PCT/JP95/02155中，特别规定了加工条件，提出了通过制管后的再结晶处理实现细化的无缝钢管制造技米。该技米是采用在线化的设备的制造方法，是一项划时代的技术，它可以获得具有等同或超过进行离线热处理的钢管的性能的钢管，但仍不能充分满足对具有更高强度和更高韧性的无缝钢管的要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种高性能无缝钢管制造工艺。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
1.一种高性能无缝钢管的制造方法，其特征在于：铸钢所用各种元素的成分重量的百分含量为：C 0.08～0.12％，Si 0.18～0.27％，Mn 1.21～1.55％，P＜0.010％，S＜0.0025％，Al 0.019～0.040％，N 0.005～0.010％，Cu 0.07～0.49％，Ti0.03～0.32％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述具体的制造方法为依次连续地实施下述的工艺：
(1)由连铸法制造横断面为圆形的钢坯；
(2)将上述圆坯冷却到Ar1相变点以下的温度后再加热到可进行穿孔轧制的温度；
(3)对经过(2)处理后的钢坯在695～715℃下进行软化热处理，并保温2.8～4.1小时；
(4)以180/秒以下的应变速度对软化后的圆坯进行穿孔轧制以形成空心管坯；
(5)用轧机群以0.02/秒以上的平均应变速度和45％以上的加工度，并且以815～1020℃的精轧温度轧制上述空心管坯，制造无缝钢管，其中轧机群中的连续延伸轧机和精轧机靠近布置；
(6)以85℃/分以上的冷却速度将上述无缝钢管冷却到Ar3相变点以下的温度；
(7)将上述冷却了的无缝钢管在865～950℃再加热30秒～25分后进行淬火、然后回火，之后再空冷；
(8)对经过(7)处理后的钢坯在695～715℃下再进行软化热处理，并保温2.8～4.1小时，随炉冷却到60-120℃；进入下一步工序；
(9)精整之后得到成品管，
(10)根据实际所需将成品管进行切割。
本发明的突出优点在于：根据钢的成分不同，相应的改进了工艺，提高了制备效果。
具体实施方式
为更好的达到生产效果、产品质量及解决现有技术问题，本发明采取了更为具体的实施方式如下：
实施例一
本发明采用一种以连续的在线方式制造无缝钢管的方法，克服了采用设置在与制管线分开的生产线上的热处理装置(例如淬火用的加热炉、冷却装置以及回火炉)离线进行淬火、回火等热处理带来的高能耗问题
一种高性能无缝钢管的制造方法，其特征在于：铸钢所用各种元素的成分重量的百分含量为：C 0.12％，Si 0.27％，Mn 1.55％，P 0.0090％，S 0.0024％，Al 0.040％，N 0.010％，Cu 0.49％，Ti0.32％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述具体的制造方法为依次连续地实施下述的工艺：
(1)由连铸法制造横断面为圆形的钢坯；
(2)将上述圆坯冷却到Ar1相变点以下的温度后再加热到可进行穿孔轧制的温度；
(3)对经过(2)处理后的钢坯在715℃下进行软化热处理，并保温4.1小时；
(4)以180/秒以下的应变速度对软化后的圆坯进行穿孔轧制以形成空心管坯；
(5)用轧机群以0.02/秒以上的平均应变速度和45％以上的加工度，并且以1020℃的精轧温度轧制上述空心管坯，制造无缝钢管，其中轧机群中的连续延伸轧机和精轧机靠近布置；
(6)以85℃/分以上的冷却速度将上述无缝钢管冷却到Ar3相变点以下的温度；
(7)将上述冷却了的无缝钢管在950℃再加热25分后进行淬火、然后回火，之后再空冷；
(8)对经过(7)处理后的钢坯在715℃下再进行软化热处理，并保温2.8～4.1小时，随炉冷却到120℃；进入下一步工序；
(9)精整之后得到成品管，
(10)根据实际所需将成品管进行切割。
实施例二
本发明将所使用的各机器装置配置在一条线上，使设备全体紧凑化，使得可节省空间、节省因需要大量的输送机、天车、卡车等输送设备的费用，而且减少了装却工作量，提高了生产效率，从而削减制造费用。
一种高性能无缝钢管的制造方法，其特征在于：铸钢所用各种元素的成分重量的百分含量为：C 0.08％，Si 0.18％，Mn 1.21％，P 0.005％，S 0.002％，Al 0.019％，N 0.005％，Cu 0.07％，Ti0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述具体的制造方法为依次连续地实施下述的工艺：
(1)由连铸法制造横断面为圆形的钢坯；
(2)将上述圆坯冷却到Ar1相变点以下的温度后再加热到可进行穿孔轧制的温度；
(3)对经过(2)处理后的钢坯在695℃下进行软化热处理，并保温2.8小时；
(4)以180/秒以下的应变速度对软化后的圆坯进行穿孔轧制以形成空心管坯；
(5)用轧机群以0.02/秒以上的平均应变速度和45％以上的加工度，并且以815℃的精轧温度轧制上述空心管坯，制造无缝钢管，其中轧机群中的连续延伸轧机和精轧机靠近布置；
(6)以85℃/分以上的冷却速度将上述无缝钢管冷却到Ar3相变点以下的温度；
(7)将上述冷却了的无缝钢管在865℃再加热30秒后进行淬火、然后回火，之后再空冷；
(8)对经过(7)处理后的钢坯在695℃下再进行软化热处理，并保温2.8小时，随炉冷却到60℃；进入下一步工序；
(9)精整之后得到成品管，
(10)根据实际所需将成品管进行切割。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (1)
1.一种高性能无缝钢管的制造方法，其特征在于：铸钢所用各种元素的成分重量的百分含量为：C 0.08～0.12％，Si 0.18～0.27％，Mn 1.21～1.55％，P＜0.010％，S＜0.0025％，Al 0.019～0.040％，N 0.005～0.010％，Cu 0.07～0.49％，Ti 0.03～0.32％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述具体的制造方法为依次连续地实施下述的工艺：
(1)由连铸法制造横断面为圆形的钢坯；
(2)将上述圆坯冷却到Ar1相变点以下的温度后再加热到可进行穿孔轧制的温度；
(3)对经过(2)处理后的钢坯在695～715℃下进行软化热处理，并保温2.8～4.1小时；
(4)以180/秒以下的应变速度对软化后的圆坯进行穿孔轧制以形成空心管坯；
(5)用轧机群以0.02/秒以上的平均应变速度和45％以上的加工度，并且以815～1020℃的精轧温度轧制上述空心管坯，制造无缝钢管，其中轧机群中的连续延伸轧机和精轧机靠近布置；
(6)以85℃/分以上的冷却速度将上述无缝钢管冷却到Ar3相变点以下的温度；
(7)将上述冷却了的无缝钢管在865～950℃再加热30秒～25分后进行淬火、然后回火，之后再空冷；
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