[發明專利]大口徑薄壁X65級熱擴無縫鋼管及生產方法

有效

• 申請號: 201410329561.6
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104087826A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 王建文
• 申請（專利權）人: 衡陽鴻大特種鋼管有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C33/04;F16L9/02;B21C37/06
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 鄒小強

技術領域

本發明涉及無縫鋼管生產技術領域，特別是一種大口徑薄壁X65級熱擴無縫鋼管及生產方法。

背景技術

在無縫鋼管生產過程中，大口徑薄壁無縫鋼管如406㎜×6.35㎜、508㎜×6.35～7.0㎜、609.6㎜×9.53㎜規格鋼管生產主要采用局部中頻感應加熱熱擴工藝，這種鋼管性能要達到X65級，通常采用兩種方法：一是降C及加入微合金元素V、Nb、Ti，然后通過調質熱處理來滿足鋼管的機械性能，但這種生產方法在調質過程中會使鋼管發生變形，嚴重時造成廢品；二是提高C、Mn含量，通過熱軋母管后再熱擴成材，C、Mn含量提高和微合金元素的加入雖然使熱軋鋼管的抗拉強度和屈服強度提高，但延伸率降低、成本增高，同時，影響鋼管的焊接性能，并且API5L（45^th）PSL1?X65標準中規定：C≤0.28%，Mn≤1.40%，如果C降低，Mn可以增加，但最大不超過1.75%。這種熱軋母管在熱擴時如不采取適當措施，其抗拉強度和屈服強度還會有所下降。因此，須選擇合適的鋼種成分，再鋪以鋼管熱擴時的弱霧化水冷，使這種熱擴管加熱到該鋼種的AC1溫度附近或以下的某一溫度時進行壓力加工，然后隨芯棒緩慢冷卻至一定溫度后空冷至室溫，這一特殊的低溫形變退火過程由于處在鋼的奧氏體再結晶溫度以下，金屬碳化物溶解困難，使得材料強度上升。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種大口徑薄壁X65級熱擴無縫鋼管及生產方法。

本發明的技術方案是：一種大口徑薄壁X65級熱擴無縫鋼管，其外徑D為：406~609㎜，公差為：+/-0.75%D，壁厚S為：6.35~9.53㎜，公差為：+/-12.5%S；成分以質量%計，具體有：?C：0.24～0.28、Mn：1.25～1.40、V?：0.10～0.13、Al：0.01～0.04、Si：0.45～0.60、P≤0.025、S≤0.015、B≤0.001，其余為Fe及不可避免的雜質。

在上述成分中：

C是碳化物形成元素，一定的C含量可提高基體的強度和硬度，但C含量高會降低鋼的延伸率并對焊接不利，API5L?X65?PSL1規定C≤0.28（Wt%）。

Mn是彌補管線鋼因C含量降低而引起強度損失的最經濟的強化元素，Mn能溶于鐵素體使鐵素體強化，也能溶于滲碳體，提高其硬度，Mn還能增加并細化珠光體，提高鋼的強度和硬度，可提高材料的高溫強度，但含量過高使鋼的導熱性降低。

Si能溶于鐵素體使之強化，提高鋼管的強度和硬度。

V具有輕微的細化組織和中等的沉淀強化作用，管線鋼在軋后的冷卻過程中析出V（C、N）產生沉淀強化，從而提高鋼的強度，其中VN的作用要大于NbN和TiN。

Al能夠加強鋼的脫氧和細化晶粒，有利于鋼的強度提高。

本發明還提供了一種大口徑薄壁X65級熱擴無縫鋼管的生產方法，通過控制合適的C、Mn、V、Al、Si含量，鋼管熱擴時采用霧化水冷卻，使鋼管材料的理化性能達到API5L（45^th）PSL1?X65。其具體生產方法如下：

先將廢鋼熔煉成鋼水，然后配加所需的合金，得到合乎鋼管成分要求的鋼水，采用EBT→LF→VD→CCM工藝生產圓坯料，通過340連軋機組的穿孔→連軋→定徑→校直→鋸切得到熱擴用母管，再通過局部中頻感應加熱熱擴機進行熱擴，熱擴溫度在AC1線以下，實際熱擴管溫度控制在710~730℃，在鋼管加熱擴徑出感應線圈后的300㎜段時進行弱霧化水冷，得到所需要的大口徑薄壁無縫鋼管。

本發明提供的大口徑薄壁X65級熱擴無縫鋼管進行熱擴后，不再需要進行熱處理，保證了鋼管外觀尺寸的穩定性，同時降低了制造成本。

本發明與現有技術相比具有如下特點：

本發明通過對大口徑薄壁X65級熱擴無縫鋼管的成分設計，熱擴時采用弱霧化水冷工藝生產，熱擴管不需要進行離線調質熱處理，不但降低了成本，而且避免了因熱處理時外觀尺寸變形嚴重而造成的廢品，從而得到理化性能良好的X65?PSL1無縫鋼管。

具體實施方式

實施例一、

一種大口徑薄壁X65級熱擴無縫鋼管，其外徑D為：406㎜，公差為：+/-0.75%D，壁厚S為：6.35㎜，公差為：+/-12.5%S；成分以質量%計，具體有：?C：0.24～0.26、Mn：1.25～1.30、V?：0.10～0.12、Al：0.010～0.025、Si：0.45～0.50、P≤0.025、S≤0.015、B≤0.001，其余為Fe及不可避免的雜質。