[發明專利]一種4140中厚壁無縫鋼管及生產方法

有效

• 申請號: 202110897834.7
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113862556B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王錦永;費志偉;齊希倫;曹洪波
• 申請（專利權）人: 邯鄲新興特種管材有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;B21C37/06;C21D1/25;C21D1/26;C21D6/00;C21D8/10;C21D9/08;C22C33/04
• 代理公司: 石家莊開言知識產權代理事務所(普通合伙) 13127
• 代理人: 趙俊嬌

1.一種4140中厚壁無縫鋼管，其特征是：所述無縫鋼管用鋼的成分按質量百分比為：C：0.38～0.43、Si：0.30～0.50、Mn：0.80～1.05、P：≤0.018、S：≤0.006、Cr：1.01～1.25、Ni：0.05～0.25、Mo：0.17～0.25、Ti：0.01～0.03、V：0.01～0.06、Al：0.01～0.05、N：0.008～0.025、Cu：≤0.25、O：≤0.0030、H：≤0.0003，其余為Fe和不可避免雜質；所述4140中厚壁無縫鋼管的生產方法包括以下步驟：

⑴冶煉+連鑄：利用轉爐冶煉+連鑄生產4140坯料；

⑵坯料軋制：將圓管坯軋制成圓坯料，坯料的壓縮比3.0～15.0；

⑶圓坯料退火：對圓坯料進行退火，退火溫度740℃～800℃，降低坯料硬度；

⑷圓坯料加熱：在環形爐中用天然氣加熱到1220℃～1250℃；

⑸軋制鋼管：用219mm新型狄塞爾熱軋機組軋制出厚壁鋼管，包括①穿孔機工序，擴徑率在2％～10％，壓縮比1.3～5.0；②軋管機工序，減徑量5mm～25mm，壓縮比1.2～4.0，③定徑機工序，壓縮比1.05～1.8；

⑹調質處理：調制處理包括，對步驟⑸軋制出的厚壁鋼管進行淬火，淬火冷卻介質為水，淬火溫度為850℃～900℃，保溫時間為50～120min；然后均勻加熱到回火溫度后進行回火，回火溫度600℃～800℃，保溫時間為80～200min；

⑺矯直：回火后趁溫，在400℃～500℃時，將鋼管在線旋轉矯直。

2.根據權利要求1所述的4140中厚壁無縫鋼管，其特征是：所述無縫鋼管的外圓直徑為φ100mm～φ273mm，壁厚為14mm～50mm。

3.根據權利要求1所述的4140中厚壁無縫鋼管，其特征是：所述無縫鋼管的性能為：抗拉強度≥670MPa，Rt0.5屈服強度560MPa～1000MPa，伸長率≥15％，-10℃的橫向夏比V型缺口全尺寸沖擊功≥40J。

4.根據權利要求1所述的4140中厚壁無縫鋼管，其特征是：所述步驟⑴坯料冶煉為，鋼水先經轉爐冶煉，C≥0.05％，P≤0.008％，出鋼溫度≥1640℃，到LF精煉爐溫度≥1540℃；鋼包入精煉位送電加熱、加料、調渣，取樣做全分析，調整鋼液成分；精煉前期強化脫氧和脫硫，據渣況螢石調整用量≤1.5kg/t，白渣時間≥20min，并喂Al線；鋼液溫度1620℃～1670℃時，進行VD爐真空處理，真空度≤67Pa，真空保持20min～30min；破空后，攪拌1min～2min取樣分析，喂硅鈣線，Ca/Al：0.14～0.25；鋼液溫度在1520℃～1540℃時，連鑄成圓管坯。

5.根據權利要求1所述的4140中厚壁無縫鋼管，其特征是：所述步驟⑶圓坯料退火的退火溫度為740℃～800℃，保溫12h～24h，隨爐冷卻到500℃以下出爐。

6.根據權利要求1所述的4140中厚壁無縫鋼管，其特征是：所述步驟⑷圓坯料加熱階段，在中徑20m的環形加熱爐，單排布料，布料角為2.5°，爐內壓力保持微正壓10Pa～22Pa，空燃比控制在10:1，加熱時間0.6min～2min/mm，天然氣加熱到1220℃～1250℃。

7.根據權利要求1所述的4140中厚壁無縫鋼管，其特征是：所述步驟⑸鋼管軋制階段，用Φ219mm新型狄塞爾熱軋機組軋制出厚壁鋼管：在穿孔機工序，輥距為(85％～90％)×D坯，導板距為(1.06～1.15)×輥距，頂前壓下率為4％～7％，軋輥電機轉速是200～380rpm，擴徑率為2％～10％，壓縮比為1.3～5.0；軋管機工序，導盤倍速比＝1.5～2.5，軋制速度為0.3m/s～0.45m/s，鋼管減徑量為5mm～25mm，壓縮比為1.2～4.0。