[發明專利]一種含稀土石油裂化用無縫鋼管的制備方法

無效

• 申請號: 201110381633.8
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102400047A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 石曉霞;劉金;王金龍;馬愛清;豐小東;張行剛;惠志國;宋江波
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C21D8/10;F16L9/02
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 張少華

技術領域：

本發明涉及一種含稀土石油裂化用無縫鋼管的制備方法，屬于冶金材料領域。

背景技術：

隨著經濟的發展，石油煉化工程不斷增加，使得石油煉化裝置中使用的耐腐蝕裂化管的需求也不斷增大。用于石油裂化無縫鋼管的鋼材要具有良好的強度、韌性及力學性能。目前，用于制備石油裂化用無縫鋼管的材料，基本上是采取在低碳鋼中添加Cr、Mo等合金元素，并采用調質處理的方法獲得，該方法生產的鋼材能滿足一般條件下石油裂化用無縫鋼管的要求。然而，國內開采的原油具有含臘、硫等濃度高及粘度大的缺點，使得石油生產與運輸中對裂化裝置的使用條件更加苛刻，對管道的耐壓強度和耐腐蝕性的要求更高。所以，開發滿足苛刻條件下石油裂化用無縫鋼管是具有非常重要的意義。

發明內容：

本發明的目的是針對現有的石油裂化用無縫鋼管的缺點，提供一種制備具有較好的耐壓強度和耐腐蝕性石油裂化用無縫鋼管的含稀土石油裂化用無縫鋼管的制備方法。

本發明的目的是通過如下措施來實現的：

本發明是利用稀土元素的改性作用，冶煉出具有良好強度、韌性及力學性能的鋼材，并制備出石油裂化用無縫鋼管。

本發明的石油裂化用無縫鋼管的鋼鐵材料，其質量百分的化學成分：C0.09～0.15；Si?0.22～0.50；Mn?0.31～0.60；Cr?4.00～6.00；Mo?0.45～0.65；P≤0.02；S≤0.02；Re?0.002～0.005；其余為Fe，各成分質量分數共計為100％。該材料成分的主要合金元素Cr使鋼具有較好的抗腐蝕能力，Mo提高鋼的高溫強度，Re使鋼具有良好的韌性。本發明中的Re主要是La和Ce元素。

煉鋼生產工藝為：鐵水→轉爐冶煉→LF精煉→VD脫氣→圓坯連鑄。轉爐冶煉采用脫硫鐵水，硅錳、錳鐵和鉻鐵合金脫氧合金化，全過程按精煉正常吹氬；真空度≤0.10KPa，深真空時間≥13min，過冷度ΔT≤30℃。

無縫鋼管的軋制工藝為：圓坯→鋸切→加熱→穿孔→軋管→張力減徑→取樣→冷卻→切頭尾→矯直→檢查→包裝→過磅→入庫。其圓坯穿孔時溫度為1250～1280℃；軋管時溫度為1180～1220℃；定張減時溫度為820～860℃。軋態無縫鋼管熱處理工藝為：正火+回火。正火溫度為860～880℃，保溫70～80分鐘；回火溫度為730～750℃，保溫90～100分鐘。回火溫度及回火保溫時間一定，隨正火溫度的增加，屈服強度有所增高，抗拉強度在880℃時強度值最高，延伸率和沖擊功震蕩走高，對布氏硬度值影響不太明顯。當正火溫度和正火保溫時間一定，隨回火溫度的增加，屈服強度、抗拉強度和布氏硬度明顯降低，延伸率隨回火溫度增加而走高，沖擊功影響不太明顯。

本發明的優點在于：

本發明提供了一種含稀土石油裂化用無縫鋼管的制備工藝及方法，Cr、Mo合金低碳鋼存在Re元素的鋼材具有良好強度、韌性及力學性能，用其制備的無縫鋼管，具有很好的耐壓強度和耐腐蝕性。本發明含稀土石油裂化用無縫鋼管具有獨特的生產工藝，生產效率高、成本低，節能環保，具有很好的耐壓強度和耐腐蝕性。經濟效益好，適合于大規模生產，具有良好的推廣價值。

具體實施方式：

鋼材的冶煉生產工藝為：鐵水→轉爐冶煉→LF精煉→VD脫氣→圓坯連鑄。轉爐冶煉采用脫硫鐵水，硅錳、錳鐵和鉻鐵合金脫氧合金化，全過程按精煉正常吹氬；真空度≤0.10KPa，深真空時間≥13min，過冷度ΔT≤30℃。各實例化學成分如表1所示。

表1各實例成分(質量百分數/％)

無縫鋼管的軋制工藝為：圓坯→鋸切→加熱→穿孔→軋管→張力減徑→取樣→冷卻→切頭尾→矯直→檢查→包裝→過磅→入庫。其圓坯穿孔時溫度為1260～1280℃；軋管時溫度為1200～1220℃；定張減時溫度為840～860℃。應用Ф180MPM機組軋制規格為Ф245mm×16mm的無縫鋼管。

軋態無縫鋼管熱處理工藝為：正火+回火。正火溫度為880℃，保溫80分鐘；回火溫度為730℃，保溫100分鐘。熱處理后金相組織檢驗結果如表2所示，熱處理后的力學性能如表3所示。

表2各實例金相組織

注：表中P珠光體，F為鐵素體

表3各實例力學性能

從表2可以發現，各實例夾雜物細小、分布均勻，組織結構適宜，晶粒細小。

從表3可以看出，各實例的材料具有良好強度、韌性及力學性能，用其制備的無縫鋼管，具有很好的耐壓強度和耐腐蝕性。各項性能滿足苛刻條件下石油裂化用無縫鋼管的要求。