[發明專利]20Cr13馬氏體不銹鋼管坯及其制造方法

無效

• 申請號: 201110287655.8
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102363863A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 金振華;王雪根
• 申請（專利權）人: 常熟市長江不銹鋼材料有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;B21C37/06;C21D9/08;C21D1/26
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術領域

本發明屬于不銹鋼材料及其制備技術領域，具體涉及一種20Cr13馬氏體不銹鋼管坯， 并且還涉及其制造方法。

背景技術

隨著石油和天然氣的廣泛應用，對于作為輸送石油和天然氣的載體的輸送管道的要 求也日趨嚴苛，具體表現為：要求具有理想的機械物理性能、拔萃的耐腐蝕性能、出色的 抗氧化性能和優異的力學性能。

馬氏體不銹鋼無縫管通常被用作輸送并不限于前述石油和天然氣的管道，并且在已 公開的中國專利文獻中不乏見諸，略以例舉的如CN100355914C推薦的馬氏體不銹鋼無縫 管及其制造方法、CN100562617C介紹的馬氏體不銹鋼無縫管及其制造方法、CN1891398A 提供的馬氏體無縫鋼管的制造方法、CN101845594A披露的一種馬氏體不銹鋼及其制造方 法、CN102191436A公開的一種綜合性能良好的馬氏體不銹鋼及其制造方法和 CN102134688A公諸的一種超級高氮馬氏體不銹鋼及其制備方法，等等。

并不限于上述例舉的專利文獻公開的馬氏體不銹鋼存在著難以滿足作為輸送特殊介 質的石油和天然氣所要求的力學性能和耐腐蝕性能的通弊，并且由于化學成份組成有失合 理而存在制管冷拉過程中會出現開裂而致成材率偏低的缺憾。

已有技術制備20Cr13不銹鋼無縫異型鋼管的管坯(棒材)的方法是：先由電爐冶煉， 冶煉后澆鑄或加工成電極棒；再經電渣重熔后加工成管坯(棒材)。如業界所知之理，電 渣重熔是利用電流通過熔渣時產生的電阻熱作為熱源進行熔煉的方法，其目的是提純金屬 并獲得潔凈組織均勻致密的鋼錠，其原理是電流液態渣阻熱將金屬電極熔化，熔化的金屬 匯集成溶滴，滴落時穿過渣層進入金屬熔池，然后于水冷結晶器中凝固成鋼錠。由此而知， 上述制備方法存在以下兩處缺憾：一是制備周期長，在制備過程中需要多次加熱，不僅能 耗高，而且材料耗損大；二是由于結晶器小制成的管坯(棒材)短，故無法滿足制管廠商 的自動化生產線需求。也就是說，上述制備方法所得到的管坯料(棒材)難以與制管生產 廠商的自動化生產線匹配，導致鋼管制造效率低下。

鑒于上述已有技術，本申請人認為不僅有必要對不銹鋼管的化學元素配方進行合理 改進，而且有必要對不銹鋼管坯的制造方法加以改進，下面將要介紹的技術方案便是在這 種背景下產生的。

發明內容

本發明的任務在于提供一種化學元素及其質量百分含量合理的有助于顯著改善機械 物理性能而藉以避免在制管冷拉過程中出現開裂并提高鋼管成材率的20Cr13馬氏體不銹 鋼管坯。

本發明的另一任務在于提供一種有利于減少工藝環節而藉以體現節約能源、有益于減 少材耗而藉以體現節約資源和有益于滿足制管廠高對鋼管所需的定尺長度要求的20Cr13 馬氏體不銹鋼管坯的制造方法。

本發明的任務是這樣來完成的，一種20Cr13馬氏體不銹鋼管坯，其組成為：0.16～0.25 質量％的碳、12.00～14.00質量％的鉻、0.35～0.68質量％的硅、0.32～0.62質量％的錳、＜0.028 質量％的硫和＜0.032質量％的磷，余量為鐵。

一種20Cr13馬氏體不銹鋼管坯，其組成為：0.16～0.20質量％的碳、12.10～12.50質量 ％的鉻、0.50～0.68質量％的硅、0.38～0.60質量％的錳、0.001～0.003質量％的硫和 0.022～0.026質量％的磷，余量為鐵。

本發明的另一任務是這樣來完成的，一種20Cr13馬氏體不銹鋼管坯的制造方法，包 括以下步驟：

A)熔煉：將不銹鋼廢鋼、碳素鋼和鐵合金投入中頻爐內初煉，得到初煉鋼水，對初 煉鋼水取樣分析并且調整初煉鋼水的化學元素的質量％含量，而后將初煉鋼水轉入精煉爐 鋼包精煉，并且在鋼水的液面上覆蓋渣料，在電極加熱和鋼包底吹氬氣攪拌下精煉，控 制精煉溫度和時間，得到經精煉的待澆鑄鋼水，并且對精煉的待澆鑄鋼水取樣分析并且進 而調整精煉的待澆鑄鋼水的化學元素的質量％含量；

B)澆鑄：先對鋼模預熱，再將待澆鑄鋼水澆入鋼模內，得到鋼錠；

C)熱軋管坯：將鋼錠裝入加熱爐中加熱，控制加熱溫度，鋼錠出爐后送入熱軋機軋 制，得到熱軋棒材，并且控制熱軋棒材的外徑公差；