[發(fā)明專利]一種馬氏體不銹鋼無縫鋼管的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110306324.4
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102367553A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉群聯(lián)
• 申請（專利權(quán)）人: 劉群聯(lián)
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C21D8/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種馬氏體不銹鋼鋼管的制造方法，更具體涉及一種馬氏體不銹鋼無縫鋼管的制造方法。

背景技術(shù)

如以往被熟知的那樣，包含約0.2％的C、約13％的Cr的13Cr鋼(以下，簡稱為″13Cr鋼“時即指該13Cr鋼)由于耐浸濕二氧化碳氣體腐蝕性優(yōu)異、并比C含量少的超級13Cr鋼或雙相不銹鋼廉價，因此被廣泛用作油井管。該13Cr鋼的無縫鋼管通過熱加工從鋼坯制成管坯后，進行淬火-退火，從而制成成品。

近年來，為了應(yīng)對原油價格的上漲和在不遠的將來所預(yù)想的石油資源的枯竭，油井管的下井深度越來越深，鋼級強度越來越高。在很多復(fù)雜工況條件下服役的油井管，要求鋼管有較高的強度、韌性，還要有較好的耐腐蝕、耐低溫、抗擠毀等各種苛刻條件，這樣對鋼管的綜合性能提出了更高的要求。

當(dāng)今高強高韌性鋼管主流發(fā)展方向，普遍采用以下幾點工藝技術(shù)控制要點：(超)高純凈鋼冶煉，盡量控制低的S、P、五害、氣體、夾雜物等含量；低碳低合金化設(shè)計，嚴格控制合金成分精度范圍；控制軋制與控制冷卻，優(yōu)化軋制工藝，細化軋態(tài)鋼管的組織和晶粒度；熱處理采用淬火+回火的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，改進淬火、回火設(shè)備，提高淬火冷卻效果，改善管材回火組織均勻性，優(yōu)化熱處理工藝。

對于高強度高韌性無縫鋼管，普遍采用調(diào)質(zhì)熱處理工藝，來提高鋼管的強度和韌性。但在調(diào)質(zhì)處理過程中常常遇到這樣的問題，為了提高材料的強度，必須降低回火溫度或者縮短回火保溫時間，這樣材料的韌性就會下降。而如果為了或者更好的韌性，必須提高回火溫度或者延長回火時間，這樣鋼材的強度就會降低。通過淬火固溶來提高強度，通過回火析出來改善韌性，由于強度和韌性的矛盾關(guān)系，改善調(diào)質(zhì)鋼的強韌性匹配，是高強高韌性鋼管開發(fā)過程中要面對的主要難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供高強度、高韌性的馬氏體不銹鋼無縫鋼管的制備方法，通過該方法制備的鋼管可用于深海石油開采。本發(fā)明所制備一種馬氏體不銹鋼鋼管的制造方法，包括有以下步驟：

一種馬氏體不銹鋼無縫鋼管的制造方法，其包括如下步驟：

(1)在真空感應(yīng)爐或電爐-AOD雙聯(lián)冶煉，采用連續(xù)鑄造方法制的鋼坯，鋼坯包括下述重量百分比的化學(xué)元素：C0.17-0.21％，Si0.2-0.8％，Mn0.4-0.9％，Cr12.3-13.9％，S≤0.003％，P≤0.002％，Al0.025-0.05％，Cu1.0-2.0％，Nb0.3-0.5％，N0.06-0.1％，Ti0.08-0.12％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；

(2)使用回轉(zhuǎn)爐床式加熱爐將鋼坯加熱至1100-1250℃；

(3)然后進行穿孔軋制，采用以曼內(nèi)斯曼穿孔機為代表的斜輥穿孔軋制，將圓鋼坯成形為中空的空心管坯，熱軋溫度大于1100℃，然后以空冷以上的速度冷卻至室溫；

(4)接著對熱軋態(tài)鋼管進行高溫回火預(yù)處理，預(yù)處理保溫溫度為660-680℃，保溫時間為10-60min，預(yù)處理完成以后空冷至室溫；

(5)回火預(yù)處理完成后，將鋼管加熱至完全奧氏體化溫度Ac3以上10-20℃，奧氏體化保溫時間為15-30分鐘，出爐后水冷淬火；

(6)淬火后的鋼管再入回火爐保溫處理，回火溫度為570-640℃，保溫時間為60-90min，然后出爐空冷至室溫；

(7)經(jīng)熱處理步驟(6)后最終鋼管達到性能：屈服強度1068-1200MPa，抗拉強度1132-1300MPa，夏比V型0℃橫向沖擊功100-150焦耳，縱向沖擊功150-200焦耳，平均晶粒度9-10級；

所述化學(xué)元素的含量進一步為C?0.18-0.20％，Si0.3-0.7％，Mn0.4-0.8％。

步驟(3)中使用非石墨系潤滑劑，芯棒的延伸軋制對精軋用荒管進行軋制后，用再加熱爐加熱，通過定徑軋制加以精軋。

Cr的含量進一步為12.5-13.5％。

具體實施方式

實施例一

一種馬氏體不銹鋼鋼管的制造方法，包括有以下步驟：(1)在真空感應(yīng)爐中冶煉，采用連續(xù)鑄造方法制的鋼坯，鋼坯包括下述重量百分比的化學(xué)元素：C0.21％，Si0.8％，Mn0.9％，Cr13.5％，S≤0.002％，P≤0.001％，Al0.05％，Cu1.0％，Nb0.5％，N0.1％，Ti0.12％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；

(2)使用回轉(zhuǎn)爐床式加熱爐將鋼坯加熱至1150-1250℃；