CN101760605A - 高强度管件钢热处理工艺 - Google Patents

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曹志强
罗登
夏政海
陈奇明
熊祥江
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Hunan Hualing Xiangtan Iron and Steel Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种高强度管件钢热处理生产工艺,热处理生产工艺流程为:钢板表面处理(1)、加热(2)、淬火(3)、回火(4),其热处理工艺主要参数为:淬火温度控制在940±10℃,保温时间为1.0min/mm×钢板厚度(mm),淬火介子为浓度为7%~10%工业盐水,回火温度为670±10℃,保温时间是1.3min/mm×钢板厚度(mm),然后出炉空冷至室温。本发明在不改变现有生产条件的前提下,简化了生产环节,降低了生产成本,节约了能源、减少了环境污染,同时确保了钢板淬透效果较好,调质后同板性能均匀。

Description

高强度管件钢热处理工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种微合金管件钢热处理生产工艺,特别是涉及一种具有良好焊接性
能的高强韧性和良好的调质性能的高强度管件钢热处理工艺。 背景技术
[0002] 高强度管件钢是一个高技术含量、高附加值的新钢种,它除有较高的屈服强度、抗 拉强度外,还有良好的延伸性能、冷弯性能、焊接性能和低温抗冲击性能,主要应用在天然 气与石油输送行业。在实际应用中,高强度管件钢通过工件调质处理后,可应用于更为复杂 的于更为复杂的服役环境中;并可减少钢材的使用量,提高钢材使用寿命,增加使用安全系 数,节约资源,故被世界冶金行业誉为21世纪绿色环保钢种。
[0003] 现有技术对管件钢调质处理过程都是立线淬火处理,这样的处理不能满足高强度 管件钢对强度、韧性、低温韧性、加工性能及焊接性能要求。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种高强度管件钢热处理工艺方 法,用于生产强度高、韧性好、具有优良的低温韧性、优秀的加工性能及优良的焊接性能的 管件钢,以满足石油天然气管线用高强度管件钢的需要。 [0005] 本发明通过下述技术方案予以实现:
[0006] 高强度管件钢热处理工艺,工艺流程为钢板表面处理、加热、淬火和回火,其特征 在于:所述加热工艺中,加热至940士1(TC后保温,保温时间为1. Omin/mmX钢板厚度(mm); 所述淬火工艺中,淬火温度控制在940士1(TC,保温时间为1.0min/mmX钢板厚度(mm),淬 火介质最好是浓度为7%〜10%工业盐水;所述回火工艺中,回火温度为670士1(TC,保温 时间是1. 3min/mmX钢板厚度(mm)。然后出炉空冷至室温。
[0007] 与现有技术相比,本发明具有以下优点:在不改变现有的生产条件的前提下,通过 采用调质(在线淬火处理)技术,简化了生产环节,降低了生产成本,节约了能源、减少了环 境污染,同时确保了钢板淬透效果较好,调质后同板性能均匀。
附图说明
[0008] 附图为本发明工艺流程图。
[0009] 图中:1_钢板表面处理,2-加热,3-淬火,4-回火。 具体实施方式
[0010] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0011] 以轧制牌号为X80G高强度石油天然气输送管道三通、弯管用高强度管件钢为例。 [0012] 参照附图:热处理工艺流程为:钢板表面处理(1),加热(2),淬火(3),回火(4)。 [0013] 钢板表面处理(1)工艺:采用抛丸机对钢板表面氧化铁皮去除干净。
3[0014] 加热(2)工艺:采用转炉煤气和焦炉煤气的混合煤气进行燃烧,其前后配比为 8/2,热值9000〜9500KJ,混合煤气流量为3500〜4000mVh,按照1. 4min/mmX钢板厚度 (mm)进行加热,加热至940士10。C后保温,保温时间为1. Omin/mmX钢板厚度(mm)。 [0015] 淬火(3)工艺:钢板出加热炉后,用吊具将钢板全部侵没在浓度为7%〜10%工业 盐水中淬火,同时,钢板不停地在盐水溶液中左右摆动,但在其运动过程中,钢板应不要露 出溶液上表面,摆动10min之后方可调出吊出。
[0016] 回火(4)工艺:采用转炉煤气和焦炉煤气的混合煤气进行燃烧,其前后配比为 8:2,热值9000〜9500KJ,混合煤气流量为3500〜4000m3/h,按照1. 4min/mmX钢板厚 度(mm)进行加热,加热至670士1(TC后保温一定时间后出炉空冷至室温,保温时间的确定 方法是1. 3min/mmX钢板厚度(mm)。 [0017] 实施例l:
[0018] 采用260mm(厚度)X2100mm(宽度)X;34S0mm(长度)板坯轧制36咖(厚 度)X2540mm(宽度)X9000mm(长度)钢板。
[0019] 在进行对钢板加热前,为了钢板加热效果,即钢板温度均匀和表面光洁,需对钢板 表面进行抛丸处理,使其表面氧化铁皮除尽而亮光。然后送入加热炉进行加热,加热介子采 用转炉煤气和焦炉煤气的混合煤气,其前后配比为8 : 2,热值9000〜9500KJ,混合煤气流 量为3500〜4000mVh,但应按照1. 4min/mmX钢板厚度(mm)进行加热,如果加热速度快或 慢,可适当调节加热炉的煤气流量,当钢板温度至940士1(TC后进行保温,其时间为36min。 [0020] 钢板出加热炉后,用100t吊具将钢板自动全部侵没在浓度为7%〜8%工业盐水 中淬火,盐水浓度需用浓度仪严格测定,确保浓度在规定范围之内,同时投放的水质良好, 放入前需严格过滤,这样可确保钢板淬火效果。同时,钢板不停地在盐水溶液中左右摆动, 摆幅在30〜5(TC为宜,但在其运动过程中,钢板应不要露出溶液上表面,摆动10min之后方 可调出吊出。
[0021] 待钢板淬火后冷至室温,然后进行加热回火处理,加热介子采用转炉煤气和焦炉 煤气的混合煤气,其前后配比为8/2,热值9000〜9500KJ,混合煤气流量为3500〜4000m3/ h,按照1.4min/mmX钢板厚度(mm)进行加热,如果加热速度快或慢,可适当调节加热炉的 煤气流量,加热至670士1(TC后保温,保温时间为47min,后出炉空冷至室温。 [0022] 采用实施例1的热处理工艺方法生产的高强度管件钢X80G,具有细小均匀贝氏体 内部金相组织,晶粒度控制在IO级以上,组织晶粒度差异控制在1.5级以内,力学性能均 匀,力学性能达到如下指标:有屈服强度580Mpa,抗拉强度700Mpa,低温冲击韧性-3(TC, Akvl60J的性能。 [0023] 实施例2 :
[0024] 采用300mm(厚度)X2100mm(宽度)X;34S0mm(长度)板坯轧制55咖(厚 度)X2540mm(宽度)X9000mm(长度)钢板。
[0025] 在进行对钢板加热前,为了钢板加热效果,即钢板温度均匀和表面光洁,需对钢板 表面进行抛丸处理,使其表面氧化铁皮除尽而亮光。然后送入加热炉进行加热,加热介子采 用转炉煤气和焦炉煤气的混合煤气,其前后配比为8/2,热值9000〜9500KJ,混合煤气流量 为3500〜4000mVh,但应按照1. 4min/mmX钢板厚度(mm)进行加热,如果加热速度快或慢, 可适当调节加热炉的煤气流量,当钢板温度至940士1(TC后进行保温,其时间为55min。[0026] 钢板出加热炉后,用100t吊具将钢板自动全部侵没在浓度为9%〜10%工业盐水 中淬火,盐水浓度需用浓度仪严格测定,确保浓度在规定范围之内,同时投放的水质良好, 放入前需严格过滤,这样可确保钢板淬火效果。同时,钢板不停地在盐水溶液中左右摆动, 摆幅在30〜5(TC为宜,但在其运动过程中,钢板应不要露出溶液上表面,摆动10min之后方 可调出吊出。
[0027] 待钢板淬火后冷至室温,然后进行加热回火处理,加热介子采用转炉煤气和焦炉 煤气的混合煤气,其前后配比为8/2,热值9000〜9500KJ,混合煤气流量为3500〜4000m3/ h,按照1.4min/mmX钢板厚度(mm)进行加热,如果加热速度快或慢,可适当调节加热炉的 煤气流量,加热至670士1(TC后保温,保温时间为72min,后出炉空冷至室温。 [0028] 采用实施例2的工艺方法生产的高强度管件钢X80G,具有细小均匀贝氏体内部金 相组织,晶粒度控制在IO级以上,组织晶粒度差异控制在1.5级以内。力学性能达到如下 指标:有屈服强度580Mpa,抗拉强度680Mpa,低温冲击韧性_30°C , Akvl40J的性能。 [0029] 采用实施例2热处理方法生产的高强度石油天然气管道用高强度管件钢,具有强 度高、韧性好、优良的低温韧性、优秀的加工性能及优良的焊接性能,能够满足石油天然气 行业要求,生产出弯管与三通管性能优良。

Claims (1)

  1. 一种高强度管件钢热处理工艺,工艺流程为钢板表面处理(1)、加热(2)、淬火(3)和回火(4),其特征在于:所述加热(2)工艺中,加热至940±10℃后保温,保温时间为1.0min/mm×钢板厚度(mm);所述淬火(3)工艺中,淬火温度控制在940±10℃,保温时间为1.0min/mm×钢板厚度(mm),淬火介质为浓度为7%~10%工业盐水;所述回火(4)工艺中,回火温度为670±10℃,保温时间是1.3min/mm×钢板厚度(mm)。
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