[發明專利]一種含稀土低成本L415N管線用無縫鋼管及其生產方法

無效

• 申請號: 201310145077.3
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103602904A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 豐小冬;劉金;賀景春;張行剛;喬愛云;王秀;姜海龍;石曉霞;馬愛清
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C33/04;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：

本發明屬于黑色金屬冶煉及金屬壓力加工領域，涉及一種含稀土低成本L415N管線用無縫鋼管及其生產方法。?

背景技術：

管道運輸因其具有經濟高效，不間斷和無污染等特點而得到廣泛應用，為了實現管線的長距離運輸而采用高壓力輸送，為了降低管道鋪設成本和減少鋼材使用而采用高鋼級薄壁管，為了保證管線管的焊接性能而采用低碳當量設計成分，低碳當量與高強度相互矛盾。L415N是管道支線的常用鋼級，國內外相繼開發了L415Q鋼級管線管，采用淬火+高溫回火的熱處理工藝，因此具有成本高和不安全等諸多不利因素。?

經檢索，中國發明專利“一種X60管線鋼及其制備方法”（專利申請號：CN?101928882A），該發明屬于管線鋼領域，無縫管的制造方法未見報道。?

發明內容：

本發明的目的是提供一種雜質元素含量低、沖擊韌性高、晶粒細小、成本低的非調質生產的含稀土低成本L415N管線用無縫鋼管及其生產方法。?

本發明的目的是這樣實現的：?

本發明的無縫鋼管是采用重量百分比90%的高爐鐵水與10%的優質廢鋼作為原料制成的；管坯的化學成分按重量百分比分別為：C?0.06-0.13；Si?0.15-0.35；Mn?1.30-1.60；P≤0.020；S≤0.010；Cr?0.20-0.40；?V?0.05-0.10；Ti?0.01-0.03；Al?0.01-0.04；稀土元素RE?0.0005-0.010；Cu＜0.10；余量為基體Fe和無法檢測的微量雜質元素；無縫鋼管的力學性能：屈服強度430～460?MPa、抗拉強度560～600?MPa、沖擊值≥80?J/cm²，晶粒度≥8.5級。?

所述RE為Ce與La的混合稀土金屬，其重量百分比為：Ce?67%、La?33%。?

本發明的無縫鋼管的生產方法如下：?

本發明的無縫鋼管以下述工藝流程進行生產：首先對上述高爐鐵水進行預處理，然后與上述優質廢鋼一同加入頂底復吹轉爐進行冶煉，再將冶煉好的鋼水裝入鋼水包進入LF爐工位進行精煉，精煉完成后進入VD工位進行真空脫氣處理，再進行圓坯連鑄，并將連鑄坯切割成管坯，然后對連鑄管坯進行加熱，對加熱好的管坯進行穿孔和連軋使其成為連軋管，對軋管進行定張減徑后送入冷床冷卻，然后實施鋸切，對切好的套管進行熱處理，然后進行矯直，最后經探傷檢測，合格者經倒棱加工后即為無縫鋼管成品。?

其工藝流程簡述為：鐵水預處理→頂底復吹轉爐冶煉→LF爐精煉→VD真空處理→圓坯連鑄→切割→管坯加熱→穿孔→連軋→定（張減）徑→冷卻→鋸切→探傷→倒棱。?

連鑄圓管坯的生產過程如下所述：?

1、將高爐鐵水經預處理，使得鐵水中的含S量（重量百分比）降低到0.010%以下。?

2、將預處理后的鐵水兌入頂底復吹轉爐，加入（重量百分比）10%優質廢鋼，采用單渣工藝冶煉，控制終渣堿度和終點目標，出鋼過程中進行脫氧合金化，終脫氧采用有鋁脫氧工藝，出鋼過程必須擋渣或扒渣，出鋼過程中合金加完以后加入白灰塊。?

3、在LF爐進行精練：精煉全過程按要求正常吹Ar，采用從低級數到高級數逐漸提高升溫速度的方式加熱提溫；根據轉爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、成分調整及升溫操作；采用造白渣操作。?

4、LF爐精煉結束后保持底部軟吹Ar，按預定加入量喂入稀土絲。?

5、進行VD真空處理：真空度≤0.10KPa，深真空時間≥13分鐘。?

6、喂入定長硅鈣絲，喂絲后進行8-10分鐘吹Ar；將經過VD真空處理后的鋼水進行圓坯連鑄，采用低拉速的恒速控制和電磁攪拌工藝；控制鋼水過熱度；鑄坯經過矯直后，火焰切割為圓管坯。?

對管坯進行化學成分化驗，管坯的化學成分應符合下述要求（重量百分比%）：C?0.06-0.13；Si?0.15-0.35；Mn?1.30-1.60；P≤0.020；S≤0.010；Cr?0.20-0.40；?V?0.05-0.10；Ti?0.01-0.03；Al?0.01-0.04；稀土元素RE?0.0005-0.010；Cu＜0.10；余量為基體Fe和無法檢測的微量雜質元素。?

加入稀土元素能夠起到改善非金屬夾雜物形態、強化晶界和細化晶粒等作用，從而取得細晶強化和提高沖擊韌性的效果。?

將成分化驗合格及硫印不大于2.0級的連鑄圓管坯進行制管，制管過程如下：?

將管坯放入加熱爐進行加熱，連續檢查并控制好加熱爐預熱段、加熱段、均熱段等各段的溫度，各段溫度的控制范圍見表1；?