CN101942615A

CN101942615A - 一种高强度和超高强度钢管的加工方法

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Publication number: CN101942615A
Application number: CN2010102634338A
Authority: CN
Inventors: 姚圣法
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2011-01-12

Abstract

一种高强度和超高强度钢管其加工方法为，按C：0.05～0.5％、Si：0.1～1.8％、Mn：0.1～1.9％、选择以下一种或几种微量合金元素：Cr：0.1～0.6％、Ni：0.1～0.5％、Nb：0.02～0.5％、Ti：0.02～0.6％、V：0.01～0.1％及余下为Fe的化学成份冶炼好钢坯，加热轧制成钢管，高强度钢管也可采用普通无缝钢管和焊管，通过牵引送入中频和超音频加热炉分段加热、筒形淬火装置快速淬火、回火中频加热炉回火、冷却装置冷却至常温加工而成，其屈服强度≥600～1670MPa，比普通钢管高1～6倍，回火金相组织为屈氏体或索氏体，晶粒度达到9级以上，具有良好的抗低温冲击性的优点，性价比优越，可广泛用于地质钻井、流体输送、车辆制造等特殊行业，更可用于一般工程。

Description

一种高强度和超高强度钢管的加工方法

技术领域本发明涉及一种建筑用钢材，特别是一种高强度和超高强度钢管的加工方法。

背景技术目前，国内生产的钢管的生产工艺主要为热轧、冷轧、冷拔、挤压等方法生产，其中热轧钢管强度较低，而其他工艺生产的钢管强度虽稍有提高，但钢管表面经加工后硬化延性较差，主要集中在Q235、Q345、Q460级别，不能满足地质钻井、流体输送、车辆制造等特殊行业的需求，如用于上述场合，需增加钢管厚度或规格，浪费了钢材资源；国外采用轧制后热处理的生产工艺生产出的高强度钢管，屈服强度达到690MPa，仍存在超高强度不够的问题，而且加工时需添加不少稀有金属，价格昂贵。

发明内容本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新的加工方便的高强度和超高强度钢管的加工方法，替代现有普通钢管，满足国内外市场需求。

本发明目的是这样实现的：由钢厂按如下化学成份C：0.05～0.5％、Si：0.1～1.8％、Mn：0.1～1.9％、选择以下一种或几种微量合金元素：Cr：0.1～0.6％、Ni：0.1～0.5％、Nb：0.02～0.5％、Ti：0.02～0.6％和V：0.01～0.1％及余下为Fe冶炼好钢坯，并加热轧制成钢管，高强度钢管也可采用普通无缝钢管和焊管，经过牵引装置牵引传动依次送入预热中频和超音频加热炉内加热到850～1100℃，然后经筒形淬火装置进行为时10～120秒钟快速淬火，经过回火中频加热炉加热到370～720℃回火，最后经冷却装置进行冷却处理，从而生产出超高强度钢管；上述筒形淬火装置由内外壁组成，筒端密封，内外壁之间中空为蓄水腔，其内壁纵横向分别设置喷孔，外壁上设有高压喷管接头，可通过高压喷管连接到高压泵，进行高压喷淋淬火。

本发明的有益效果是：(1)本发明利用预热中频和超音频加热炉的感应加热线圈的“集肤效应”将轧制好的钢管进行分段式加热，可将其加热温度提升到850～1100℃，具有连续生产性能、可满足不同规格尺寸的钢管的加热；(2)本发明的屈服强度≥600～1670MPa，强度很高，比传统的普通钢管的屈服强度234、345和460Mpa高出1～3倍；(3)本发明的内部组织为回火屈氏体或索氏体，晶粒度可达9级以上，具有良好的抗低温冲击性的优点；(4)本发明采用的筒形淬火装置，内外壁中空，在内壁上纵横向设置喷孔，外壁上有高压喷管接头，可连接高压泵，打开高压泵进行淬火具有淬火水压大、淬火速度快、淬火均匀的优点；(5)应用时，可直接将超高强度钢管按使用要求进行制作安装，应用简单方便。(6)产品加工成本价仅为原来普通钢管的1.1倍，但由于强度高，钢管用量可减少50％以上，在大量节省钢材的同时，可取代高强度钢管的进口，同时可以出口创汇，满足国内外市场的需求，经济效益和社会效益十分显著；(7)采用普通无缝钢管和焊管进行热处理加工方便可行，屈服强度可增加1倍以上。

附图说明附图1是本发明的后续加工生产线流程示意图，图2是本发明的筒形淬火装置结构示意图。

图中：1代表传动支架、2代表预热中频加热炉、3代表超音频加热炉、4代表筒形淬火装置、5代表回火中频加热炉、6代表冷却装置、7代表牵引装置、8代表钢管、9代表外壁、10代表内壁、11代表蓄水腔、12代表喷孔、13代表高压喷管接头、14代表筒端

具体实施方式下面结合附图1～2举3个实施例对本发明作进一步的描述。

例1：如图2所示，先加工好内壁10和外壁9之间中空，筒端14密封，内壁10上纵横向设置喷孔12和外壳上带有高压喷管接头13的筒形淬火装置4，然后如图1所示，根据后续加工方法要求，准备好后续加工生产线，筒形淬火装置4接通高压泵，牵引装置7、预热中频加热炉2、超音频加热炉3、回火中频加热炉5、冷却装置6接通电源；同时，钢厂按化学成份为C：0.09％、Si：0.15％、Mn：0.35％、选择以下二种微量合金元素Cr：0.15％、Ni：0.15％和余下为Fe冶炼好钢坯并加热轧制好钢管8，再将钢管8运输到后续加工场所，将钢管8通过牵引装置7牵引，由传动支架1作为托架传动，依次送入预热中频加热炉2和超音频加热炉3进行分段式加热，加热到890℃，然后通过筒形淬火装置4进行为时100秒钟快速淬火，接着经过回火中频加热炉5加热到590℃回火，最后通过冷却装置6冷却处理到常温，这样便生产出屈服强度为710MPa的超高强度钢管8，其内部金相组织为晶粒度达9级的索氏体。

例2：先按例1所述方法加工好筒形淬火装置4，然后如图1所示，根据后续加工方法要求，准备好后续加工生产线，同时，钢厂按化学成份为C：0.2％、Si：0.55％、Mn：1.9％、选择以下三种微量合金元素Cr：0.3％、Ni：0.25％、Ti：0.1％和余下为Fe冶炼好钢坯并加热轧制好钢管8，再将钢管8运输到后续加工场所，将钢管8经过牵引装置7牵引，由传动支架1作为托架传动，依次送入预热中频加热炉2和超音频加热炉3进行分段式加热，加热到930℃，然后通过筒形淬火装置4进行为时60秒钟快速淬火，接着经过回火中频加热炉5加热到500℃回火，最后通过冷却装置6冷却处理到常温，这样便生产出屈服强度为1000MPa的超高强度钢管8，其内部金相组织为晶粒度达9级的索氏体。

例3：先按例1所述方法加工好筒形淬火装置4，然后如图1所示，根据后续加工方法要求，准备好后续加工生产线，同时，钢厂按化学成份为C：0.5％、Si：1.8％、Mn：0.8％、选择以下四种微量合金元素Cr0.6％、Ni：0.5％、Ti：0.4％、V：005％和余下为Fe由钢厂按化学成份冶炼好钢坯并加热轧制好钢管8，再将钢管8运输到后续加工场所，将钢管8经过牵引装置7牵引，由传动支架1作为托架传动，依次送入预热中频加热炉2和超音频加热炉3进行分段式加热，加热到960℃，然后通过筒形淬火装置4进行为时20秒钟快速淬火，接着经过回火中频加热炉5加热到420℃回火，最后通过冷却装置6冷却处理到常温，这样便生产出屈服强度为1560MPa超高强度钢管8，其内部金相组织为晶粒度达9级的索氏体。

例4：先按例1所述方法加工好筒形淬火装置4，然后如图1所示，根据后续加工方法要求，准备好后续加工生产线，同时，将普通无缝钢管(8)或焊接钢管(8)冶炼好钢坯并加热轧制好，将其经过牵引装置7牵引，由传动支架1作为托架传动，依次送入预热中频加热炉2和超音频加热炉3进行分段式加热，加热到910℃，然后通过筒形淬火装置4进行为时20秒钟快速淬火，接着经过回火中频加热炉5加热到470℃回火，最后通过冷却装置6冷却处理到常温，这样便生产出屈服强度为830MPa高强度钢管8，其内部金相组织为晶粒度达9级的索氏体。

Claims

1.一种高强度和超高强度钢管的加工方法，其特征在于，按化学成份C：0.05～0.5％、Si：0.1～1.8％、Mn：0.1～1.9％、选择以下一种或几种微量合金元素：Cr：0.1～0.6％、Ni：0.1～0.5％、Nb：0.02～0.5％、Ti：0.02～0.6％、V：0.01～0.1％及余下为Fe冶炼成钢坯，并加热轧制成钢管(8)，高强度钢管也可采用普通无缝钢管(8)和焊接钢管(8)，使用牵引装置(7)传动，依次送入预热中频加热炉(2)和超音频加热炉(3)加热到890～960℃，接着经过筒形淬火装置(4)进行10～120秒钟的快速淬火，再经过回火中频加热炉(5)加热到400～600℃回火，最后经冷却装置(6)冷却处理到常温加工而成。

2.根据权利要求1所述一种高强度和超高强度钢管的加工方法，其特征在于，所述使用的筒形淬火装置(4)由内壁(10)和外壁(9)组成，筒端(14)密封，内壁(10)和外壁(9)两者之间中空为蓄水腔(11)，内壁(10)上纵横向分别距离1～5cm设有喷孔(12)，外壁(9)上设有高压喷管接头(13)。

3.根据权利要求1所述一种高强度和超高强度钢管的加工方法，其特征在于，本使用化学成份配方冶炼钢坯热轧的钢管所加工的产品屈服强度≥700～1570MPa，使用普通无缝钢管及焊管加工的产品屈服强度≥600～850MPa，金相组织为回火屈氏体或索氏体，晶粒度均达9级以上。