[發明專利]350mm直徑的34CrMo圓管鋼坯及其冶煉方法

在審

• 申請號: 201610172920.0
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105603302A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 李紅光;陳天明;郭華;李揚洲;陳亮;郭奠榮;楊文中;李志強;馮遠超
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/18;C22C38/12;C22C38/16;C22C38/08;C21C5/28;C21C7/072;C21C7/10;B22D11/115
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 林天福

技術領域

本發明涉及一種34CrMo圓管鋼坯，尤其是涉及一種350㎜直徑的34CrMo圓管鋼坯及其 冶煉方法，屬于鋼管煉軋技術領域。本發明還涉及一種用于制造所述350㎜直徑的34CrMo圓 管鋼坯的冶煉方法。

背景技術

34CrMo管坯鋼主要用于生產油氣開采、運輸使用的油井管用鋼，鋼種化學組分按重量百 分比為：C：0.31％～0.36％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.65％～0.85％、P≤0.015％、S≤0.010％、 Cr:0.95％～1.15％、Mo：0.17％～0.24％、Cu≤0.15％、Ni≤0.20％,殘余元素要求：Nb≤0.010％、 Ti≤0.010％、B≤0.005％，且V+Nb+Ti+B+Zr≤0.15％；As≤0.015％，Sn≤0.010％， As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.045％，余量為Fe。產品在使用時在使用應力和硫化氫氣體的共同作用下， 往往會在受力遠低于其本身屈服強度時突然發生脆斷(稱為硫化氫應力腐蝕)，往往造成生產 泄露等問題，對生產及環保造成不利影響。隨著社會經濟的發展，油氣運輸效率要求更高、 開采難度增大等發展趨勢不斷對鑄坯質量提出更加苛刻的要求。如鑄坯中心偏析等缺陷，影 響鑄坯成分均勻性，偏析嚴重甚至導致夾雜聚集析出，對鑄坯軋制穿管加工及成品質量產生 不利影響。因此，鑄坯中心偏析的控制就顯極為重要。

連鑄坯中心偏析的產生，偏析是指鑄坯內部合金元素等分布不均勻，主要由于鋼液凝固 過程中低熔點溶質元素不斷向鋼液中擴散，導致溶質元素聚集于枝晶末梢前沿，而枝晶間發 生粘接以后，高溶質濃度鋼液被與更高溫度鋼液隔絕，無法有效進行溶質元素再分配；再者， 隨著凝固前沿不斷向鑄坯中心推移，而鑄坯中心位置處發生“搭橋”導致上部鋼液無法與凝 固末端高溶質濃度鋼液混合，最終導致鑄坯中心位置溶質濃度高于平均濃度。所形成的中心 偏析在后續熱處理及軋制工藝過程中不能有效消除，軋制后出現偏析線，軋材性能不均等， 影響產品質量。對于34CrMo管坯鋼來說，成分本身決定了鑄坯柱狀晶更加發達；再者，由于 鑄坯斷面相對較大且為圓坯，其比表面積更小鑄坯傳熱效率更低，鑄坯中心疏松的控制更加 困難。作為冶金工作研究，提高34CrMo圓管坯鑄坯質量一直以來都是研究的重點，尤其對于 大規格34CrMo圓管坯的中心偏析。

例如：

CN102021488A公開了一種核島無縫鋼管用鋼及其生產方法。本發明的核島無縫鋼管用鋼， 其化學成分按重量百分比計為：0＜C≤0.20％,0.10％≤Si≤0.35％,0.80％≤Mn≤1.60％,0 ＜P≤0.020％,0＜S≤0.015％,0＜Cr≤0.25％,0＜Ni≤0.50％,0＜Cu≤0.18％,0＜Mo≤0.10 ％,0＜V≤0.06％,0.020％≤Al≤0.050％,0＜Sn≤0.030％,Fe為余量。該發明的核島無縫鋼 管用鋼滿足碳當量(Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15)≤0.48的條件,控制鋼的主要元 素碳、錳含量,穩定鋼管模擬消除應力熱處理后的拉伸性能,確保管體和模擬消除應力熱處理 試樣拉伸性能同時滿足技術標準要求。將殘余元素鎳作為合金元素加入,提高了核島無縫鋼管 用鋼低溫沖擊韌性,滿足其0℃、-20℃沖擊韌性要求。但是對于φ350mm斷面生產較大規格 34CrMo圓管坯中心偏析控制的具體方法并未涉及。

CN101984093A公開一種熱軋鋼管連鑄圓坯熱裝方法及系統,其方法包括步驟：精煉后的 鋼水澆鑄成連鑄圓坯；用火焰槍在連鑄圓坯生產線上將連鑄圓坯切成倍尺長度,而成熱連鑄圓 坯；倍尺長度的熱連鑄圓坯至少具有兩個流向,第一部分熱連鑄圓坯通過第一圓坯輸送輥道進 入到預熱爐預熱或保溫,接著通過第二圓坯輸送輥道送到高溫爐加熱；第二部分熱連鑄圓坯通 過第二圓坯輸送輥道直接送到高溫爐加熱；將送到高溫爐加熱的熱連鑄圓坯通過熱鋸設備熱 鋸切成定尺長度；將熱鋸切成定尺長度的連鑄圓坯送去熱定心、穿孔、軋管；接著進入下道 工序。該發明充分利用熱連鑄圓坯的熱量,節省大量燃料；同時減少所需設備和廠房,降低建 廠投資和設備維修費用。但是對于φ350mm斷面生產較大規格34CrMo圓管坯中心偏析控制， 提高鑄坯內部質量的具體方法并未涉及。