CN107641772A - 一种无缝钢管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无缝钢管领域，具体涉及一种无缝钢管及其制备方法。该无缝钢管，以质量百分比表示，其化学组成为：C 0.10‑0.15％、Si 0.20‑0.35％、Mn 0.5‑1.0％、P 0.005‑0.02％、S≤0.01％、Ni 2.5‑3.3％、Mo 0.8‑1.5％、Cu0.1‑0.3％、Cr 0.1‑0.25％、Fe余量。制备方法包括：(1)冶炼浇铸；(2)热轧轧管；(3)热处理；(4)淬火；(5)回火。本发明制备的无缝钢管具有较高的强度和韧性，还需有一定的抗氧化和抗腐蚀性，保证无缝钢管的尺寸稳定性和耐压力性能；制备方法简单高效，成本低，环保，易于操作。

Description

一种无缝钢管及其制备方法

技术领域

本发明属于无缝钢管领域，具体涉及一种无缝钢管及其制备方法。

背景技术

高强度、高韧性无缝钢管，目前以穿孔压延机将加热到高温的钢坯穿孔后，压延、拉伸，成形为制品的管状，此后，施加热处理而制造。通过该制造工序，使钢管具备高强度、高韧性和耐腐蚀性。

但是，近年从节省能源和省略程序的观点出发，使用在线热处理，即在制管线内的热处理，研讨制造程序的简单化。特别着眼于有效利用在热加工后原材料保有的热，在制管后不将管冷却到室温地导入淬火程序，由此，实现大幅度节省能源和制造程序的效率化，能够得到制造成本下降的效果。如果在精加工压延后、采用直接淬火的在线热处理程序，在压延后，不被冷却到室温，没有经过相变和逆相变的程序，因此会产生结晶粒径容易变得粗大、难以产生优异的韧性并确保耐腐蚀性的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无缝钢管及其制备方法，制备的无缝钢管具有较高的强度和韧性，耐腐蚀性优异；制备方法简单高效，成本低，环保，易于操作。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无缝钢管，以质量百分比表示，其化学组成为：

C 0.10-0.15％、Si 0.20-0.35％、Mn 0.5-1.0％、P 0.005-0.02％、S≤0.01％、Ni2.5-3.3％、Mo 0.8-1.5％、Cu 0.1-0.3％、Cr 0.1-0.25％、Fe余量。

进一步，以质量百分比表示，优选其化学组成为：C 0.12-0.15％、Si 0.25-0.33％、Mn 0.8-1.0％、P 0.01-0.02％、S≤0.01％、Ni 2.5-2.8％、Mo 0.8-1.2％、Cu0.15-0.25％、Cr 0.15-0.22％、Fe余量。

进一步，以质量百分比表示，优选其化学组成为：C 0.12％、Si 0.33％、Mn 0.8％、P 0.01％、S 0.01％、Ni 2.8％、Mo 0.8％、Cu 0.25％、Cr 0.15％、Fe余量。

进一步，以质量百分比表示，优选其化学组成为：C 0.15％、Si 0.25％、Mn 1.0％、P 0.02％、S 0.01％、Ni 2.5％、Mo 1.2％、Cu 0.15％、Cr 0.22％、Fe余量。

进一步，一种无缝钢管的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)冶炼浇铸：以废钢和铁为原料，熔炼，出钢，连铸，得到连铸钢坯；

(2)热轧轧管：将步骤(1)得到的连铸钢坯以40-50℃/min的加热速度加热加热到1250-1290℃，保温8-10h；出炉，待温度降到1220-1230℃时，对管坯进行穿孔；穿孔后进行轧管，终轧温度为870-900℃；

(3)热处理：将步骤(2)轧制成的钢管水冷至300-400℃入炉，加热到650-700℃后，根据钢管壁厚计，保温2-3min/mm；继续加热至970-990℃，保温8-10h；再随炉空冷至570-580℃，保温6-8h；最后随炉空冷至500℃后，出炉水蒸气冷至室温；

(4)淬火：将步骤(3)热处理的过的钢管加热至950-980℃，保温5-6h；采用温度为10-50℃的冷却水介质淬火，冷却至180-200℃后再将钢管取出；

(5)回火：回火温度为380-420℃，时间为4-6h，随后空冷至室温，即得无缝钢管。

本发明所具有的有益效果：

(1)本发明原料组成可以细化成品钢管的晶粒度，各组分不易偏析，使得钢管具有较高的高温强度、高温塑性、持久强度、蠕变强度，还需有一定的抗氧化和抗腐蚀性，并保证无缝钢管的尺寸稳定性和耐压力性能。

(2)本发明制备方法效率高、成本低、节能环保，经济效益好，适合于大规模生产，有良好的推广价值。

具体实施方式

现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种无缝钢管，以质量百分比表示，其化学组成为：

C 0.12％、Si 0.33％、Mn 0.8％、P 0.01％、S 0.01％、Ni 2.8％、Mo 0.8％、Cu0.25％、Cr 0.15％、Fe余量。

一种无缝钢管的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)冶炼浇铸：以废钢和铁为原料，熔炼，出钢，连铸，得到连铸钢坯；

(2)热轧轧管：将步骤(1)得到的连铸钢坯以40℃/min的加热速度加热加热到1250℃，保温10h；出炉，待温度降到1220℃时，对管坯进行穿孔；穿孔后进行轧管，终轧温度为870℃；

(3)热处理：将步骤(2)轧制成的钢管水冷至300℃入炉，加热到650℃后，根据钢管壁厚计，保温2min/mm；继续加热至970℃，保温10h；再随炉空冷至570℃，保温6h；最后随炉空冷至500℃后，出炉水蒸气冷至室温；

(4)淬火：将步骤(3)热处理的过的钢管加热至950℃，保温6h；采用温度为10℃的冷却水介质淬火，冷却至180℃后再将钢管取出；

(5)回火：回火温度为380℃，时间为4h，随后空冷至室温，即得无缝钢管。

实施例2

一种无缝钢管，以质量百分比表示，其化学组成为：

C 0.15％、Si 0.25％、Mn 1.0％、P 0.02％、S 0.01％、Ni 2.5％、Mo 1.2％、Cu0.15％、Cr 0.22％、Fe余量。

一种无缝钢管的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)冶炼浇铸：以废钢和铁为原料，熔炼，出钢，连铸，得到连铸钢坯；

(2)热轧轧管：将步骤(1)得到的连铸钢坯以45℃/min的加热速度加热加热到1265℃，保温9h；出炉，待温度降到1225℃时，对管坯进行穿孔；穿孔后进行轧管，终轧温度为880℃；

(3)热处理：将步骤(2)轧制成的钢管水冷至350℃入炉，加热到700℃后，根据钢管壁厚计，保温3min/mm；继续加热至990℃，保温8h；再随炉空冷至580℃，保温6h；最后随炉空冷至500℃后，出炉水蒸气冷至室温；

(4)淬火：将步骤(3)热处理的过的钢管加热至980℃，保温5h；采用温度为50℃的冷却水介质淬火，冷却至200℃后再将钢管取出；

(5)回火：回火温度为420℃，时间为4h，随后空冷至室温，即得无缝钢管。

实施例3

一种无缝钢管，以质量百分比表示，其化学组成为：

C 0.10％、Si 0.20％、Mn 1.0％、P 0.02％、S 0.008％、Ni 3.3％、Mo 0.8％、Cu0.3％、Cr 0.1％、Fe余量。

(1)冶炼浇铸：以废钢和铁为原料，熔炼，出钢，连铸，得到连铸钢坯；

(2)热轧轧管：将步骤(1)得到的连铸钢坯以50℃/min的加热速度加热加热到1290℃，保温8h；出炉，待温度降到1225℃时，对管坯进行穿孔；穿孔后进行轧管，终轧温度为900℃；

(3)热处理：将步骤(2)轧制成的钢管水冷至350℃入炉，加热到680℃后，根据钢管壁厚计，保温2.5min/mm；继续加热至980℃，保温9h；再随炉空冷至575℃，保温7h；最后随炉空冷至500℃后，出炉水蒸气冷至室温；

(4)淬火：将步骤(3)热处理的过的钢管加热至965℃，保温5.5h；采用温度为30℃的冷却水介质淬火，冷却至190℃后再将钢管取出；

(5)回火：回火温度为395℃，时间为5h，随后空冷至室温，即得无缝钢管。

实施例4

一种无缝钢管，以质量百分比表示，其化学组成为：

C 0.12％、Si 0.35％、Mn 0.5％、P 0.005％、S 0.006％、Ni 2.5％、Mo 1.5％、Cu0.2％、Cr 0.25％、Fe余量。

(1)冶炼浇铸：以废钢和铁为原料，熔炼，出钢，连铸，得到连铸钢坯；

(2)热轧轧管：将步骤(1)得到的连铸钢坯以45℃/min的加热速度加热加热到1275℃，保温9h；出炉，待温度降到1230℃时，对管坯进行穿孔；穿孔后进行轧管，终轧温度为890℃；

(3)热处理：将步骤(2)轧制成的钢管水冷至300-400℃入炉，加热到690℃后，根据钢管壁厚计，保温3min/mm；继续加热至985℃，保温9h；再随炉空冷至570℃，保温8h；最后随炉空冷至500℃后，出炉水蒸气冷至室温；

(4)淬火：将步骤(3)热处理的过的钢管加热至950℃，保温6h；采用温度为40℃的冷却水介质淬火，冷却至200℃后再将钢管取出；

(5)回火：回火温度为400℃，时间为5h，随后空冷至室温，即得无缝钢管。

实施例5

一种无缝钢管，以质量百分比表示，其化学组成为：

C 0.12％、Si 0.28％、Mn 0.8％、P 0.015％、S 0.006％、Ni 3％、Mo 1.1％、Cu0.15％、Cr 0.18％、Fe余量。

(1)冶炼浇铸：以废钢和铁为原料，熔炼，出钢，连铸，得到连铸钢坯；

(2)热轧轧管：将步骤(1)得到的连铸钢坯以50℃/min的加热速度加热加热到1250℃，保温10h；出炉，待温度降到1228℃时，对管坯进行穿孔；穿孔后进行轧管，终轧温度为870℃；

(3)热处理：将步骤(2)轧制成的钢管水冷至380℃入炉，加热到700℃后，根据钢管壁厚计，保温2min/mm；继续加热至970℃，保温10h；再随炉空冷至580℃，保温8h；最后随炉空冷至500℃后，出炉水蒸气冷至室温；

(4)淬火：将步骤(3)热处理的过的钢管加热至980℃，保温5h；采用温度为10℃的冷却水介质淬火，冷却至180℃后再将钢管取出；

(5)回火：回火温度为380℃，时间为6h，随后空冷至室温，即得无缝钢管。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种无缝钢管，其特征在于：以质量百分比表示，其化学组成为：

C 0.10-0.15％、Si 0.20-0.35％、Mn 0.5-1.0％、P 0.005-0.02％、S≤0.01％、Ni2.5-3.3％、Mo 0.8-1.5％、Cu 0.1-0.3％、Cr 0.1-0.25％、Fe余量。

2.如权利要求1所述的一种无缝钢管，其特征在于：以质量百分比表示，其化学组成为：C 0.12-0.15％、Si 0.25-0.33％、Mn 0.8-1.0％、P 0.01-0.02％、S≤0.01％、Ni 2.5-2.8％、Mo 0.8-1.2％、Cu 0.15-0.25％、Cr 0.15-0.22％、Fe余量。

3.如权利要求1所述的一种无缝钢管，其特征在于：以质量百分比表示，其化学组成为：C 0.12％、Si 0.33％、Mn 0.8％、P 0.01％、S 0.01％、Ni 2.8％、Mo 0.8％、Cu 0.25％、Cr0.15％、Fe余量。

4.如权利要求1所述的一种无缝钢管，其特征在于：以质量百分比表示，其化学组成为：C 0.15％、Si 0.25％、Mn 1.0％、P 0.02％、S 0.01％、Ni 2.5％、Mo 1.2％、Cu 0.15％、Cr0.22％、Fe余量。

5.权利要求1-4任一项所述一种无缝钢管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)冶炼浇铸：以废钢和铁为原料，熔炼，出钢，连铸，得到连铸钢坯；

(2)热轧轧管：将步骤(1)得到的连铸钢坯以40-50℃/min的加热速度加热加热到1250-1290℃，保温8-10h；出炉，待温度降到1220-1230℃时，对管坯进行穿孔；穿孔后进行轧管，终轧温度为870-900℃；

(3)热处理：将步骤(2)轧制成的钢管水冷至300-400℃入炉，加热到650-700℃后，根据钢管壁厚计，保温2-3min/mm；继续加热至970-990℃，保温8-10h；再随炉空冷至570-580℃，保温6-8h；最后随炉空冷至500℃后，出炉水蒸气冷至室温；

(4)淬火：将步骤(3)热处理的过的钢管加热至950-980℃，保温5-6h；采用温度为10-50℃的冷却水介质淬火，冷却至180-200℃后再将钢管取出；

(5)回火：回火温度为380-420℃，时间为4-6h，随后空冷至室温，即得无缝钢管。