[發明專利]一種鋼管壁厚大于25mm的X65Q管線管熱處理方法

在審

• 申請號: 202211275790.5
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115537537A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 余澤金;張行剛;裴福利;賈冬梅;崔利霞;劉立宏
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C21D9/08
• 分類號: C21D9/08;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 崔惠英

本發明公開了一種鋼管壁厚大于25mm的X65Q管線管熱處理方法，其原料為壁厚大于25mm熱軋無縫鋼管，無縫鋼管的化學成分及含量(wt％)為：C0.15?0.18；Si0.30?0.4；Mn1.25?1.35；P≤0.018；S≤0.010；Nb0.025?0.040；V0.02?0.04；Ti0.01?0.02；余量為基體Fe和無法檢測的微量雜質元素；其工藝流程為：熱軋無縫鋼管→淬火爐加熱→淬火爐保溫→出爐→水淬→回火爐加熱→回火爐均熱→回火爐保溫→出爐→空冷→頭尾端取樣→檢測分析。本發明的產品具有生產成本低、節能環保、鋼管力學性能穩定和強韌性能匹配好的特點。

技術領域

本發明涉及黑色金屬冶煉及金屬壓力加工領域，尤其涉及一種鋼管壁厚大于25mm的X65Q管線管熱處理方法。

背景技術

近十年來，我國油氣供給與管道建設呈現跨越式發展。除了應用在化工產業、石油工業中，管線管也被廣泛地應用于大型工廠的暖氣輸送與供水系統。在城市建設中，管線管也被用作煤氣和天然氣的運輸載體，為城市提供清潔環保、高效節能的新能源。同時隨著石油天然氣工業的不斷發展，非常規油氣資源占比越來越大，為保障油氣輸送管道的安全運行，需著力開展高性能油氣輸送管的研發與應用，如高強度鋼管、厚壁管線管。

針對管線管C含量低，對碳當量限制嚴格，要求其有良好的焊接性能、高的強度和良好的韌性，而厚壁管線管又要求產品具有較好的淬透性、產品性能穩定性，本發明旨在提供一種鋼管壁厚大于25mm的X65Q管線管熱處理方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種生產成本低、鋼管壁厚大于25mm、調質熱處理后產品性能滿足X65Q管線管要求的熱處理制造方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明一種鋼管壁厚大于25mm的X65Q管線管熱處理方法，其原料為壁厚大于25mm熱軋無縫鋼管，無縫鋼管的化學成分及含量(wt％)為：C 0.15-0.18；Si 0.30-0.4；Mn1.25-1.35；P≤0.018；S≤0.010；Nb 0.025-0.040；V 0.02-0.04；Ti 0.01-0.02；余量為基體Fe和無法檢測的微量雜質元素；其工藝流程為：熱軋無縫鋼管→淬火爐加熱→淬火爐保溫→出爐→水淬→回火爐加熱→回火爐均熱→回火爐保溫→出爐→空冷→頭尾端取樣→檢測分析。

進一步的，所述無縫鋼管淬火爐保溫段溫度為900-920℃，保溫3-7分鐘；更進一步的，所述無縫鋼管淬火爐保溫段溫度為910℃，保溫5分鐘。

進一步的，無縫鋼管出淬火爐進行水淬熱處理，鋼管頭端內噴嘴的噴水量為3600m3/h，外淋管的外淋水量為3800m³/h，外淋水啟動3秒后啟動內噴水，外淋和內噴均為40秒時間，徑向輪轉速為30轉/分鐘，將無縫鋼管冷卻至100℃以下。

進一步的，將無縫鋼管加熱到650℃進行均熱和保溫，從加熱至保溫段，總時間控制在140分鐘，爐溫控制在650℃±10℃。

進一步的，生產壁厚大于25mm的非API 5L標準的產品，使得鋼中碳當量CEIIW≤0.43，無縫鋼管經過水淬調質熱處理，鋼管的各項力學性能達到：屈服強度：450～600MPa；抗拉強度：535～760MPa；屈強比：≤0.88；延伸率：≥25％；-20℃時的橫向沖擊值：AKV≥50J/cm²；晶粒度：≥8.0級。

與現有技術相比，本發明的有益技術效果：

①熱軋態X65Q管線用無縫鋼管采用C+Mn+Nb+V+Ti合金化元素組合，生產壁厚大于25mm的非API 5L標準的產品，使得鋼中碳當量CE_IIW≤0.43。

②無縫鋼管回火熱處理結束后出爐進行空冷，采用“C+Mn+Nb+V+Ti”合金化元素組合生產的經濟的、非API 5L標準的厚壁管線無縫鋼管經過水淬調質熱處理，使得鋼管的各項性能優異，具體性能指標如下：