CN101817067B - 用离心浇注空心坯生产无缝不锈钢管的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用离心浇注空心坯生产无缝不锈钢管的方法，该方法是在电弧炉中冶炼粗钢水，再经AOD炉精炼，型筒预热至180～220℃、然后上水基涂料，AOD炉中的钢水出炉温度为1550～1650℃，在卧式离心机上电机转速900～1200r/min，用重力加速度70～100g浇注成管坯，经机械加工成轧制坯。然后在皮尔格轧制机上轧制，采用始轧温度1200～1150℃，终轧温度1150～900℃轧制成轧制管。本发明方法能提高效率和收得率。
Description
技术领域：
本发明与无缝不锈钢管的生产方法有关，特别与用离心浇注空心坯生产无缝不锈钢管的方法有关。
技术背景：
长期以来，对于高质量无缝不锈钢管的成形技术一直是先浇注钢锭，再将钢锭锻制成管坯，管坯再穿孔，然后扎制成管。其工艺路线为，钢的冶炼→钢锭→锻制成棒料→穿孔→轧制→热处理→表面处理或机加工→无损检测→产品。这样做不但工艺路线长，并且收得率较低。从钢锭到棒料，穿孔，轧制至少要三次以上的加热，能耗高，效率低；从钢锭到棒料，锭头锭尾的切除量在30％左右，从棒料到穿孔再到轧制也都要留工艺头。因而从钢水到成品的收得率不足50％。如果是小直径薄壁管的收得率不到30％。
发明内容：
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种能提高效率和收得率的用离心浇注空心坯生产不锈钢管的方法有关。
本发明的目的是这样来实现的：
本发明用离心浇注空心坯生产无缝不锈钢管的方法，该方法是在电弧炉中冶炼粗钢水，再经AOD炉(亚氧精炼炉)精炼，1550～1650℃出炉浇注，型筒预热至180～220上水基涂料，在卧式离心机上电机转速900～1200r/min，用重力加速度70～100g浇注成管坯，经机械加工成轧制坯，然后在皮尔格轧制机上轧制，采用始轧温度1200～1150℃，终轧温度1150～900℃轧制成轧制管。将原来的钢锭开坯穿孔工序合并为离心浇注一道工序，再进行机械加工，这样内外圆只去除2mm(单边)左右便成了空心管坯。成材率比原来开坯穿孔工艺可提高25％以上。虽然增加了一道机械加工，但可省钢锭开坯与穿孔两次以上的加热，节能效果是不言而喻的。而且，离心浇注出的空心坯具有致密度高、显微清洁度组高，组织结构有利于热轧成型。量保险系数高。
本发明方法能提高效率和收得率。
具体实施方式：
实施例1：
本实施例1中离心铸管的材料为0Cr18Ni10Ti，在电弧炉中冶炼粗钢水，再经AOD炉精炼，型筒预热至200℃左右。然后上水基涂料(石英砂)1602℃时出炉浇注，浇注重量3420Kg。在卧式离心机上电机转速1020r/min、75g(g＝9.8米/秒2)浇注成φ495×φ270×3200的管坯，经机加工成φ490×φ280×3200的轧制坯。然后在皮尔格轧制机上轧制，采用始轧温度1150℃～1200℃，终轧温度900℃～1100℃，的工艺轧制成φ340×φ270×12114的轧制管。采用这样的工艺，从钢水到轧制管的成材率为94％，轧制后再固溶处理，最后取样进行各项机械性能试验，着色探伤，超声波探伤。详细成分和性能参数见下表1～表4：
表1：试样一成品化学成份：
表2：试样二成品化学成份：
宏观照相：低倍组织检查两组产品均符合技术规格书和标准的要求。显微照相：两组产品均在热端取样，×100的倍数下观察得出的结论为，非金属夹杂物小于或等于1.5级，钛夹杂物小于或等于3级，均符合技术规格书和标准的要求。在×100的倍数下得到5-6级晶粒度，α相面积含量为4％-12％，符合技术规格书和标准的要求。
晶间腐蚀：两组产品试样尺寸80×20，敏化处理：700℃±10℃，弯180°，芯棒直径为5mm从而得到的试验结果为无晶间腐蚀倾向，晶间腐蚀试验结果符合技术规格书和标准的要求。
压扁试验：在端部取样，第一阶段压板间距：178mm，第一阶段压扁至H值后未发现裂纹。第二阶段结论：压扁至内壁相互接触后未发现剥层和不均匀性。
机械性能试验：
表3：试样一机械性能：
表4：试样二机械性能：
PT：两组产品的探伤结果均符合技术规格书和标准的要求。
UT：两组产品采用对比试块探伤，结果均符合技术规格书和标准的要求。
实施例2
采用304L材质在电弧炉中先炼粗钢水，然后在AOD炉中精炼，出炉温度为1620℃。离心浇注用型筒先预热到210℃后刷水基涂料，在卧式离心机上电机转速900～1200r/min、用75g(g＝9.8米/秒2)重力加速度浇注成φ495/φ230×3200毛坯。离心管坯先取样，试样单独进行固溶处理，并进行力学性能试验。剩余部分加工成φ480/φ240×2800的轧制坯，在皮尔格轧机上轧制成φ290/φ216×12900的轧制管，始轧温度为1200～1150℃，终轧温度1150～900℃。固溶处理后进行力学性能试验，结果见下表。离心管坯较锻制管坯有以下差别：离心管坯是在70-100个重力加速度下成型的，因此比较致密，没有夹渣、气孔等缺陷，晶粒分布对称均匀。304L的离心管强度已达锻材、轧材标准。轧制后晶粒细化，力学性能更加优良。UT、PT、晶间腐蚀、压扁试验均符合技术要求(见表5～表7)。
表5：离心管与热轧(锻)棒材力学性能对比：
| Rm(MPa) | Rp0.2(MPa) | A％ | |
| GB/T1200-1992(标准) | 480 | 177 | 40 |
| 304L离心管1 | 563 | 264 | 57 |
| 304L离心管2 | 562 | 266 | 68 |
表6：离心管轧制后与热轧(锻)棒材力学性能对比：
| Rm(MPa) | Rp0.2(MPa) | A％ | |
| GB/T1200-1992(标准) | 480 | 177 | 40 |
| 304L离心管1轧制后 | 590 | 268 | 68 |
| 304L离心管2轧制后 | 587 | 266 | 69 |
表7：核电主管道离心管与热轧(锻)棒材化学成份对比：
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | |
| GB/T1200-1992(标准) | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 18～20 | 8～12 |
| 304L离心管1 | 0.021 | 0.96 | 1.24 | 0.024 | 0.003 | 18.62 | 8.78 |
| 304L离心管2 | 0.030 | 0.93 | 1.25 | 0.023 | 0.006 | 18.68 | 9.06 |
结论：用本发明方法钢锭开坯穿孔再轧制的工艺比较，采用此工艺钢水到成品的收得率可提高25％以上，而且节约了两次以上的加热。离心管坯经一次轧制，晶粒度便可达到5-6级，且分布均匀，能获得优良的综合性能。对于321、304L、316L、347H等钢种的离心铸造管的性能都能达到同材质热轧(锻)棒材力学性能，可用离心管坯加热轧生产无缝管。特别是对于0Cr18Ni10Ti材料而言，350℃抗拉强度大大提高。这是因离心管坯能将钢水中一次TiC，TiN在强大离心力的作用下集中到管的内壁，然后经机加工后去除，消除了大块TiC对基体的割裂作用。公司采用这种成型方法已生产轧制管数千吨，质量稳定，制造成本大大下降。
上述实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
Claims (1)
1.用离心浇注空心坯生产无缝不锈钢管的方法，该方法是在电弧炉中冶炼粗钢水，再经AOD炉精炼，型筒预热至180～220℃、然后上水基涂料，AOD炉中的钢水出炉温度为1550～1650℃，在卧式离心机上电机转速900～1200r/min，用重力加速度70～100g浇注成管坯，经机械加工成轧制坯，然后在皮尔格轧制机上轧制，采用始轧温度1200～1150℃，终轧温度1150～900℃轧制成轧制管。
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