[發(fā)明專利]770MPa級低合金高強高韌性無縫鋼管及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110722491.0
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113549817A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 吳紅;王善寶;廖德勇;袁琴;趙波;解德剛;洪汛;張堯;李應雄;紀烈霞
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C21D1/18;C21D8/10;C21D9/08
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 佟寧

770MPa級低合金高強高韌性無縫鋼管及其制造方法，化學成分按重量百分比為：C0.13％～0.18％、0.30％～0.45％、Mn1.20％～1.50％、P≤0.020％、S≤0.010％、Cr0.20％～0.80％、Mo0.20％～0.50％、Ni0.30％～0.45％、V0.03％～0.06％、Al0.015％～0.045％、Ti 0.015％～0.025％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，本發(fā)明通過優(yōu)化加入的合金元素及減少合金含量來降低鋼成本，還可以減少連鑄坯表面出現(xiàn)裂紋的幾率；并通過優(yōu)化熱處理工藝，實現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和節(jié)約合金資源的發(fā)展要求。

技術領域

本發(fā)明涉及低合金高強度無縫鋼管制造技術領域，特別涉及一種屈服強度≥770MPa的低合金高強高韌性經(jīng)濟型無縫鋼管及其制造方法。利用該方法生產(chǎn)的無縫鋼管可廣泛應用于履帶式起重機臂架主旋管及各類高強結構件上，還可以輻射到液壓油缸和海洋平臺結構等領域。

背景技術

近年來隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，國家基本建設的規(guī)模越來越大，在各項工程施工中需要吊運物品的質(zhì)量、體積和起升高度都在加大，履帶起重機愈來愈顯示其優(yōu)越性，市場容量迅速上升，引起了國際知名廠商的關注，國內(nèi)起重機行業(yè)也興起了履帶起重機開發(fā)熱潮。

高強高韌性結構用無縫鋼管在惡劣的低溫環(huán)境作業(yè)時其低溫沖擊韌性要求很高，并承載著巨大壓力。因此，為了保證結構管在使用過程中的安全，必須要求高強高韌性結構用無縫鋼管的鋼質(zhì)純凈度高、強度高、韌性優(yōu)異、幾何尺寸精度高，表面質(zhì)量好，且具有良好的焊接性能，因而生產(chǎn)難度較大。

世界上先進工業(yè)國家的高強高韌性結構用無縫鋼管都是在低碳錳鋼基礎上加適量Cr、Ni、Mo、W、V、Nb、Ti等合金元素而成，利用Mn、Cr、W、Ni、Mo等元素的固溶強化及Nb、V、Ti等微合金元素的析出強化和細晶強化來實現(xiàn)優(yōu)異的性能。

目前，隨著全球鋼鐵產(chǎn)能的過剩和資源危機的出現(xiàn)，鋼鐵行業(yè)正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在合金成本升高和企業(yè)利潤大幅下滑之間的矛盾，因此實現(xiàn)低成本戰(zhàn)略，對提升企業(yè)競爭力具有十分重要的作用。為此，在成分設計時需要考慮減少鋼鐵產(chǎn)品中合金元素的加入量，以滿足降低生產(chǎn)成本和節(jié)約合金資源的發(fā)展要求。所以，開發(fā)出屈服強度≥770MPa經(jīng)濟型的無縫鋼管生產(chǎn)工藝是非常有必要的。本發(fā)明設計的是一種屈服強度≥770MPa無縫鋼管的低成本制造方式，其中成分設計上考慮在C、Mn鋼的基礎上加入Cr、Ni、Mo、V、Ti等合金元素，避免加入W等價格較高的合金，同時不考慮加入Nb，可減少連鑄坯出現(xiàn)表面裂紋的幾率。在此成分下通過對鋼管進行調(diào)質(zhì)熱處理工藝保證無縫鋼管的強度及低溫韌性指標滿足要求。

申請?zhí)枮镃N201110419213.4的專利文件《一種低溫韌性優(yōu)良的高強無縫鋼管及其制造方法》，該發(fā)明產(chǎn)品的屈服強度要求大于等于125ksi(863MPa)、—60℃沖擊功大于40J。其鋼種成分為：C：0.15％～0.20％，Si：0.20％～0.30％，Mn：0.20％～0.50％，P≤0.010％，S≤0.003％，Cr：0.60％～0.80％，Mo：0.40％～0.70％，Ni：1.0％～1.4％，Nb：0.010％～0.035％，Als：0.01％～0.05％，余量為鐵。該發(fā)明的不足之處有如下幾點：1.該發(fā)明成分中加入了較高含量的Ni合金(1.0％～1.4％)和Mo合金(0.40％～0.70％)，大大增加了鋼成本；2.要求P≤0.010％，S≤0.003％，增加了冶煉難度，也增加了生產(chǎn)成本；該發(fā)明不屬于經(jīng)濟型范疇。