CN102699103A - 20CrMo钢管的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种 20CrMo 钢管的制备方法，属于钢管制备技术领域。步骤：将 20CrMo 圆钢在加热至 1200-1250 ℃下穿孔，得到管坯，控制穿孔偏心率以及控制管坯表面质量；将管坯引入退火炉中进行退火，控制退火温度和退火时间，得到退火管坯；将退火管坯引入轧管机冷轧，控制轧管机的机头架的往复次数和控制管坯的每次的送进长度，得到轧制管；将轧制管引入加热炉中加热并保温，随炉冷却后出炉，得到退火管坯；将退火管坯进行酸洗、磷化和皂化处理，得到待冷拔管坯；将待冷拔管坯进行冷拔加工，得到冷拔管；将冷拔管引入退火炉进行成品热处理，控制成品热处理温度和时间，得到 20CrMo 钢管。具有工艺步骤简短、硬度高和节约能源消耗的优点。

Description

20CrMo钢管的制备方法

技术领域

本发明属于钢管制备技术领域，具体涉及一种20CrMo钢管的制备方法。

背景技术

由于20CrMo钢作为低碳钢具有无回火脆性、焊接性好、形成断裂的倾向小、可切削性、良好的冷应变塑性及韧性和高温强度理想等长处而经调质或渗碳处理后用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于250℃且含有氮氢混合物的介质中工作的管材及各种紧固件、较高级的渗碳零件如齿轮、轴等等。关于20CrMo的有关化学成份等可由中国国家标准GB/T3077-1988（对应的国外标准号为：JISG4053∶2003&ASTMA29M∶2005）和国际标准ISO683-18∶1996见诸。

在由20CrMo钢制备管件产品的过程中通过正火处理后的硬度（HV）一般在170-200（ISO683-18∶1996规范为197≤HB），而通过淬火加中温回火处理后的硬度（HV）为220左右。经淬火加中温回火虽然可以显著提高硬度，但是存在投用设备多和工艺烦琐即工艺步骤多并且浪费能源的欠缺。因此，如何以简练的工艺获得更具有拔萃的硬度的20CrMo钢管始终是业界追求的方向，但是，在迄今为止已公开的专利和非专利文献中均未见诸有相应的技术启示。为此，本申请人作了长期而有益的尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是基于该前提下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种既有助于简化工艺又有利于显著提高硬度并且还有益于节约能源的20CrMo钢管的制备方法。

本发明的任务是这样来完成的，一种20CrMo钢管的制备方法，包括以下步骤：

A）加热穿孔，将20CrMo圆钢在加热至1200-1250℃下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率以及控制管坯表面质量；

B）退火，将管坯引入退火炉中进行退火，并且控制退火温度和退火时间，得到退火管坯；

C）冷轧，将退火管坯引入轧管机冷轧，并且控制轧管机的机头架的往复次数和控制管坯的每次的送进长度，得到轧制管；

D）去应力退火，将轧制管引入加热炉中加热并且保温，随炉冷却后出炉，得到退火管坯；

E）润滑处理，将退火管坯进行酸洗、磷化和皂化处理，得到待冷拔管坯；

F）冷拔，将待冷拔管坯进行冷拔加工，得到冷拔管；

G）成品热处理，将冷拔管引入退火炉进行成品热处理，并且控制成品热处理温度和时间，得到20CrMo钢管。

在本发明的一个具体的实施例中，步骤A）中所述的控制穿孔偏心率是将穿孔偏心率控制为小于8%；所述的控制管坯表面质量是指控制管坯表面凹坑、轧伤、毛刺、裂纹和/或翘皮。

在本发明的另一个具体的实施例中，步骤B）中所述的控制退火温度和退火时间是将退火温度和时间分别控制为670-690℃和60-70min。

在本发明的又一个具体的实施例中，步骤C）中所述的控制轧管机的机头架的往复次数是将往复次数控制为55-65次/min，所述的控制管坯的每次的送进长度是将送进长度控制为6-8mm/次。

在本发明的再一个具体的实施例中，步骤D）中所述的加热炉加热的温度为640-660℃，所述的保温的时间为25-35min。

在本发明的还有一个具体的实施例中，步骤G）中所述的控制成品热处理温度和时间是将温度和时间分别控制为620-640℃和35-45min。

本发明提供的技术方案相对于已有技术具有工艺步骤简短、获得的20CrMo钢管的硬度（HV）可达到225-258和有益于节约能源消耗。

具体实施方式

实施例1：

以制备直径为30.5㎜并且孔壁壁厚为2.9㎜的20CrMo钢管为例，包括以下步骤：

A）加热穿孔，将直径为φ50㎜的20CrMo圆钢（也可称棒材）在加热至1250℃下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率为6%，得到孔径为51㎜，而孔壁的厚度为3.8㎜的管坯，对管坯进行目测检验，藉以去除管坯表面的毛刺和/或翘皮，如果管坯表面出现或称存在明显的即肉眼显见的凹坑、轧伤和/或裂纹，则应剔除，避免流入下一工序；

B）退火，将由步骤A）得到的管坯引入连续式退火炉中进行退火，退火温度为680℃，退火时间为65min，得到退火硬度（HV）为197-207的退火管坯；

C）冷轧，将由步骤B）得到的退火管坯依次进行酸洗、磷化和皂化处理后引入轧管机冷轧，轧管机的机头架的往复次数为60次/min，管坯的每次的送进长度（也可称送进距离）为7mm/次，得到直径为35.5㎜并且壁厚为2.9㎜的轧制管；

D）去应力退火，将由步骤C）得到的轧制管引入加热炉中加热至660℃并且保温25min，随炉冷却至常温后出炉，得到退火管坯；

E）润滑处理，将由步骤D）得到的退火管坯按照公知技术中惯用的工艺条件依次进行酸洗、磷化和皂化处理，得到待冷拔管坯；

F）冷拔，将由步骤E）中得到的待冷拔管坯进行冷拔加工，得到直径为30.5㎜并且壁厚为2.9㎜的冷拔管；

G）成品热处理，将由步骤F）中得到的冷拔管引入连续式退火炉进行成品热处理，成品热处理温度为620℃，时间为45min，随炉冷却至常温后出炉，得硬度（HV）在220-258范围的直径为30.5㎜，而壁厚为2.9㎜的20CrMo钢管。

由本实施例得到的20CrMo钢管其性能参数实测为：硬度（HV）在225-258范围，满足了用户所要求的硬度（HV）大于但不等于220的要求。

实施例2：

仅将步骤A）中的加热温度改为1200℃，将穿孔偏心率控制为＜5%；将步骤B）中的退火温度和时间分别改为690℃和60min；将步骤C）中的机头架往复次数改为65次/min，管坯的每次的送进长度改为8mm/次；将步骤D）中的加热温度和保温时间分别改为650℃和30min；将步骤G）中的成品热处理温度和保温时间分别改为640℃和35min。其余均同对实施例1的描述。

实施例3：

仅将步骤A）中的加热温度改为1225℃，将穿孔偏心率改为＜5%；将步骤B）中的退火温度和时间分别改为670℃和70min；将步骤C）中的机头架往复次数改为55次/min，管坯的每次的送进长度改为6mm/次；将步骤D）中的加热温度和时间分别改为640℃和35min；将步骤G）中的成品热处理温度和时间分别改为630℃和40min。其余均同对实施例1的描述。

Claims (6)

1.一种20CrMo钢管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A）加热穿孔，将20CrMo圆钢在加热至1200-1250℃下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率以及控制管坯表面质量；

B）退火，将管坯引入退火炉中进行退火，并且控制退火温度和退火时间，得到退火管坯；

C）冷轧，将退火管坯引入轧管机冷轧，并且控制轧管机的机头架的往复次数和控制管坯的每次的送进长度，得到轧制管；

D）去应力退火，将轧制管引入加热炉中加热并且保温，随炉冷却后出炉，得到退火管坯；

E）润滑处理，将退火管坯进行酸洗、磷化和皂化处理，得到待冷拔管坯；

F）冷拔，将待冷拔管坯进行冷拔加工，得到冷拔管；

G）成品热处理，将冷拔管引入退火炉进行成品热处理，并且控制成品热处理温度和时间，得到20CrMo钢管。

2.根据权利要求1所述的20CrMo钢管的制备方法，其特征在于步骤A）中所述的控制穿孔偏心率是将穿孔偏心率控制为小于8%；所述的控制管坯表面质量是指控制管坯表面凹坑、轧伤、毛刺、裂纹和/或翘皮。

3.根据权利要求1所述的20CrMo钢管的制备方法，其特征在于步骤B）中所述的控制退火温度和退火时间是将退火温度和时间分别控制为670-690℃和60-70min。

4.根据权利要求1所述的20CrMo钢管的制备方法，其特征在于步骤C）中所述的控制轧管机的机头架的往复次数是将往复次数控制为55-65次/min，所述的控制管坯的每次的送进长度是将送进长度控制为6-8mm/次。

5.根据权利要求1所述的20CrMo钢管的制备方法，其特征在于步骤D）中所述的加热炉加热的温度为640-660℃，所述的保温的时间为25-35min。

6.根据权利要求1所述的20CrMo钢管的制备方法，其特征在于步骤G）中所述的控制成品热处理温度和时间是将温度和时间分别控制为620-640℃和35-45min。