[發(fā)明專利]低合金高強度大口徑厚壁無縫鋼管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610179394.0
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105586532B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳紅;林發(fā)駒;王洪利;白青青;王西江;陳雨
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/14;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/18;C21D8/10;C21D1/28
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所51213
• 代理人: 劉興亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低合金高強度大口徑厚壁無縫鋼管及其制造方法。

背景技術(shù)

目前，低合金高強度無縫鋼管在工程機械、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等行業(yè)都得到了廣泛的使用，尤其在海洋工程裝備和港口機械設(shè)備領(lǐng)域，對大口徑厚壁無縫鋼管的需求在不斷增加。

對于低合金高強度無縫鋼管產(chǎn)品，根據(jù)不同的強度級別要求及規(guī)格的不同，其制造方法也有很大的區(qū)別。對于大口徑厚壁無縫鋼管來說，一般的制造方法是在選定一定的成分下，經(jīng)過熱加工后，再通過調(diào)質(zhì)熱處理工藝達(dá)到所要求的強度級別要求，其綜合性能指標(biāo)可達(dá)到較好的水平。但此熱處理工藝相對復(fù)雜、淬火處理比較難控制、成本較高；而且厚壁鋼管在淬火過程中內(nèi)壁出現(xiàn)淬火裂紋的幾率較大，容易造成產(chǎn)品報廢。

發(fā)明內(nèi)容

【要解決的技術(shù)問題】

本發(fā)明的目的是提供一種低合金高強度大口徑厚壁無縫鋼管及其制造方法，以解決目前的低合金高強度大口徑厚壁無縫鋼管在制造時的熱處理工藝較復(fù)雜以及廢品率較高的問題。

【技術(shù)方案】

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明首先涉及一種低合金高強度大口徑厚壁無縫鋼管的制造方法，包括步驟：

A、煉鋼：通過冶煉和精煉得到目標(biāo)鋼水，將目標(biāo)鋼水鑄錠得到模鑄鋼錠；

B、鍛制管坯：將模鑄鋼錠經(jīng)鍛造、退火制成管坯；

C、軋管：將管坯在環(huán)形爐內(nèi)以1230℃～1270℃的溫度進(jìn)行加熱，加熱后穿孔并通過軋管機軋制成型；

D、正火熱處理：對軋制成型的鋼管進(jìn)行正火熱處理，所述正火熱處理過程中，正火出爐管溫為920℃～940℃，冷卻方式為風(fēng)冷或風(fēng)冷加噴霧冷卻。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述目標(biāo)鋼水碳當(dāng)量為0.47％～0.51％。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述目標(biāo)鋼水的化學(xué)成分按重量百分比計為：

C：0.17％～0.21％；Si：0.30％～0.50％；Mn：1.40％～1.55％；P≤0.015％；S≤0.010％；Ni≤0.30％；Cu≤0.20％；Ti≤0.008％；Mo≤0.10％；Al：0.020％～0.050％；B≤0.0005％；Cr：0.15％～0.25％；Nb：0.03％～0.05％；V：0.05％～0.10％；余量為Fe。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述步驟C中通過軋管機軋制成型后，將鋼管通過風(fēng)冷加噴霧冷卻的方式冷卻至200℃以下。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述步驟C將管坯在環(huán)形爐內(nèi)以1230℃～1270℃的溫度進(jìn)行加熱時，均熱段加熱溫度為1220℃～1260℃。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述步驟D中，如果冷卻方式為風(fēng)冷加噴霧冷卻，則使霧冷區(qū)鋼管內(nèi)孔的溫度為500℃～600℃。

本發(fā)明還涉及一種低合金高強度大口徑厚壁無縫鋼管，其按照以上任一所述的制造方法制造而成。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述無縫鋼管具有以下特性：屈服強度≥355MPa，抗拉強度為510MPa～680MPa，伸長率≥22％，-20℃切口沖擊功≥27J。

下面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明提供了一種低合金高強度大口徑厚壁無縫鋼管及其制造方法，該制造方法包括以下步驟：

步驟A、煉鋼：通過冶煉和精煉得到目標(biāo)鋼水，將目標(biāo)鋼水鑄錠得到模鑄鋼錠。該步驟用于煉制目標(biāo)鋼水，優(yōu)選地，目標(biāo)鋼水碳當(dāng)量為0.47％～0.51％，在該碳當(dāng)量值下，通過采用正火熱處理工藝，并在正火后采用“風(fēng)冷+噴霧冷卻”或“風(fēng)冷”加強冷卻生產(chǎn)大口徑厚壁管，可避免傳統(tǒng)工藝下厚壁鋼管在淬火過程中內(nèi)壁出現(xiàn)淬火裂紋的情況，降低了熱處理過程的難度，可提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

步驟B、鍛制管坯：將模鑄鋼錠經(jīng)鍛造、退火制成管坯。采用此工序的目的是增大變形量，保證特厚壁鋼管具有足夠的變形量，使鋼管最終的晶粒細(xì)小，保證大口徑厚壁管經(jīng)正火處理后的力學(xué)性能滿足要求。

步驟C、軋管：將管坯在環(huán)形爐內(nèi)以1230℃～1270℃的溫度進(jìn)行加熱，加熱后穿孔并通過軋管機軋制成型。優(yōu)選地，管坯在軋制后將鋼管快速送至冷床，采用風(fēng)冷+噴霧冷卻方法將鋼管冷卻至200℃以下，以防止鋼管晶粒度長大，并避免出現(xiàn)混晶，以使鋼管在正火處理后的力學(xué)性能滿足要求。