[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810341021.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN108531806B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁國;康健;王超;李振壘;王國棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/22;C22C38/32;C22C38/28;C22C33/04;C21C7/06;C21C7/072;B21C37/06;C21D8/10
• 代理公司: 21109 沈陽東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁焱<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入國

1.一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1，冶煉：

(1)將鐵水和/或廢鋼料熔煉成鋼水，出鋼過程中加入Si、Mn和Al進(jìn)行脫氧合金化，調(diào)節(jié)Al含量至0.005～0.02％；

(2)對(duì)脫氧后鋼水進(jìn)行LF精煉，LF到站后送電升溫、造白渣精煉，白渣保持時(shí)間10～15min，然后喂入Ti-Al-O包芯線，軟吹惰性氣體或氮?dú)?0～20min，生成微米級(jí)Al₂TiO₅氧化物；

(3)按高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的要求調(diào)整鋼水成分并進(jìn)行管坯連鑄，采用全保護(hù)澆鑄，鋼水過熱度為10～25℃，得到管坯；

步驟2，加熱：

將管坯加熱至1250～1300℃，加熱時(shí)間30～240min；

步驟3，軋管：

(1)管坯經(jīng)熱定心和高壓水除鱗后穿孔得到毛管，穿孔溫度為1230～1270℃；

(2)毛管去除氧化皮后預(yù)穿芯棒進(jìn)入軋管機(jī)軋制成荒管，終軋溫度≥1050℃；

(3)荒管進(jìn)入定減徑機(jī)進(jìn)行軋制，定減徑出口溫度≥980℃；

步驟4，冷卻：

軋后鋼管以2～10℃/s的冷速冷卻至450℃以下，或以5～15℃/s的冷速冷至600～700℃之后空冷，得到高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管；

所述高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管，鋼管化學(xué)成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：0.06～0.20％，Si：0.1～0.4％，Mn：0.8～2.0％，P：0.005～0.015％，S：0.002～0.01％，Ti：0.005～0.02％，Al：0.005～0.02％，N：0.002～0.007％，O：0.001～0.005％，Cr：0～0.5％，Mo：0～0.5％，V：0～0.05％，B：0～0.002％，余量為Fe和雜質(zhì)元素，其中Ti、Al、O、N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)滿足關(guān)系式：2.5N≤Ti+Al-1.2×O≤5N；

所述高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管，鋼中尺寸在0.2～5μm的夾雜物與尺寸5μm以上的夾雜物數(shù)量之比＞50，尺寸在0.3～3μm的含有Al₂TiO₅氧化物的夾雜物數(shù)量＞500個(gè)/mm²。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，廢鋼為非合金或低合金廢鋼，廢鋼中Pb、As、Sb、Bi、Sn含量總和＜0.2wt.％，Cu、Ni、Cr、Mo含量分別＜0.5wt.％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，脫氧后鋼水溶解氧＜15ppm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，喂入的Ti-Al-O包芯線由鈦鐵粉、鋁粉和氧化鐵粉混勻填充制成，其中鈦鐵粉占35～45wt.％、鋁粉占8～12wt.％、氧化鐵粉占45～55wt.％，喂線速度150～200m/min，使鋼水中總氧量為20～60ppm，LF終點(diǎn)溶解氧為1～10ppm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，精煉結(jié)束后向鋼水中喂入100～200m硅鈣線或硅鎂線，喂線后軟吹惰性氣體或氮?dú)?～15min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，荒管脫棒后直接裝入加熱爐中均熱，裝入溫度＞Ar₃，均熱溫度1050～1250℃，均熱時(shí)間5～15min，均熱后再進(jìn)行定減徑軋制。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，所述步驟4中，鋼管進(jìn)行450～550℃回火處理，保溫30～90min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，所述步驟4中，高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的外徑為100～500mm，壁厚為10～50mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)韌性熱軋無縫鋼管的制備方法，其特征在于，所述方法制備的鋼管屈服強(qiáng)度為300～600MPa，-40℃沖擊韌性≥100J，鋼管顯微組織為晶內(nèi)鐵素體和/或晶內(nèi)貝氏體型組織。