CN104087870B - 一种防锈耐热异型钢管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及异型钢管技术领域，尤其是一种防锈耐热异型钢管及其制备方法，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳0.8-7份、硅2-5份、锰10-20份、镍20-30份、铬30-40份、铜2-4份、硫0.1-0.4份、磷0.3-0.8份、氮5-10份、钒0.3-2份、硼0.03-0.2份、镧10-20份、铁80-100份，添加剂3-6份。本发明的耐热防锈异型钢管成本低、具有良好的组织稳定性、冷热加工性；抗疲劳寿命长、耐磨，耐腐蚀，精度高，焊接性好，钢管整体直度较好，残余应力低；本发明的耐热防锈异型钢管耐温可达1800℃；本发明的制备方法，生产工艺简单，成本低，具有良好的经济效益，适合大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及异型钢管技术领域，尤其是一种防锈耐热异型钢管及其制备方法。
背景技术
异型钢管是一种具有中空截面的长条钢材，广泛用于汽车、火车、飞机、轮船以及航天发射器等构造部件、机械零部件、石油化工、地质钻探、纺织机械、无线电通讯、医疗卫生、竣工等各个领域。
随着全国电力需求量的剧增，发展大容量、超临界参数火电机组是当前世界潮流。参数(压力和温度)越高，它可以转换的能力也越多，机组的效率就越高。超临界、超超临界发电机组锅炉用金属材料也在不断发展更新，要求锅炉用钢不仅具有足够的长时持久强度，而且还要有较高的抗氧化性。为了提高超(超)临界发电机组材料的高温持久性能和高温抗氧化性，CN1519388A公开了一种奥氏体系不锈钢及其制造方法，但它存在高温脆化问题，产生晶界软化，晶界上有针状、片状碳化物析出，对高温持久性能和高温有不利影响。
异型钢管的防腐、防锈也是一个非常重要的问题。防腐防锈问题是一个长期的问题，短期内可能表现不明显，如果不引起重视，将在使用阶段产生严重后果。现有技术中，异型钢管在生产和使用过程中都会遇到内外表面生锈的情况，为了防止生锈一般在工序间和最后完成生产后会对产品进行防锈处理，但是防锈效果好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中异型钢管耐高温性差、防锈能力低的技术不足，提供一种具有优良的长时间耐高温、防生锈的异型钢管及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种防锈耐热异型钢管，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳0.8-7份、硅2-5份、锰10-20份、镍20-30份、铬30-40份、铜2-4份、硫0.1-0.4份、磷0.3-0.8份、氮5-10份、钒0.3-2份、硼0.03-0.2份、镧10-20份、铁80-100份，添加剂3-6份。
进一步的，所述添加剂的质量份组成如下：过氧化钠16-20份、高氯酸铵18-24份、氯化钙6-8份、硼砂12-16份、羟甲基纤维素钠6-10份、聚丙烯酰胺12-18份、去离子水10-20份、丙三醇10-16份。
进一步的，所述添加剂采用以下制备方法：(1)将各组分按重量份添加到反应釜中，加热至70-80℃，搅拌20-25min，(2)离心过滤，100-120℃干燥至恒重，过250目筛的产品备用。
进一步的，所述添加剂的质量份组成如下：过氧化钠18份、高氯酸铵22份、氯化钙7份、硼砂14份、羟甲基纤维素钠8份、聚丙烯酰胺15份、去离子水15份、丙三醇13份。
制备一种防锈耐热异型钢管的方法，所述方法如下：
(1)对优质废钢进行去污除锈处理，对废钢的成分进行检测，然后加入到熔炼炉中，按要求添加其他成分至合格，将刚液温度升温至1700-1800℃，扒清炉渣，加入铁合金脱氧，钢液温度达1750-1800℃时，出炉；
(2)采用卧式离心机铸造，浇筑温度1770-1800℃，浇筑速度20-130kg/s，转速500-1500转/min，形成铸管；
(3)对主管内外表面进行处理：空冷，酸洗，烘干，镀防锈层，所述防锈层为两层，底层为锌层，外层为有机硅涂层，所述锌层采用热喷涂方法进行喷涂。
进一步的，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳4份、硅3份、锰16份、镍25份、铬36份、铜3份、硫0.3份、磷0.6份、氮8份、钒1.2份、硼0.1份、镧16份、铁100份，添加剂4份。
本发明中添加有镧，可以起到加速稀土与钢中O、S、N、P等有害元素的化学反应，更加有利于钢中夹杂物的上浮排除，实现对钢水的深度净化，可提高钢材的塑性、冲压性能、低温冲击韧性、耐腐蚀性能等，还可以改善钢材的焊接性能。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
(1)本发明的耐热防锈异型钢管成本低、具有良好的组织稳定性、冷热加工性；抗疲劳寿命长、耐磨，耐腐蚀，精度高，焊接性好，钢管整体直度较好，残余应力低；本发明的耐热防锈异型钢管耐温可达1800℃；
(2)本发明的制备方法，生产工艺简单，成本低，具有良好的经济效益，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种防锈耐热异型钢管，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳0.8份、硅2份、锰10份、镍20份、铬30份、铜2份、硫0.1份、磷0.3份、氮5份、钒0.3份、硼0.03份、镧10份、铁80份，添加剂3份。
其中，所述添加剂的质量份组成如下：过氧化钠16份、高氯酸铵18份、氯化钙6份、硼砂12份、羟甲基纤维素钠6份、聚丙烯酰胺12份、去离子水10份、丙三醇10份。
所述添加剂采用以下制备方法：(1)将各组分按重量份添加到反应釜中，加热至70-80℃，搅拌20-25min，(2)离心过滤，100-120℃干燥至恒重，过250目筛的产品备用。
制备一种防锈耐热异型钢管的方法，所述方法如下：
(1)对优质废钢进行去污除锈处理，对废钢的成分进行检测，然后加入到熔炼炉中，按要求添加其他成分至合格，将刚液温度升温至1700℃，扒清炉渣，加入铁合金脱氧，钢液温度达1750-1800℃时，出炉；
(2)采用卧式离心机铸造，浇筑温度1770-1800℃，浇筑速度20kg/s，转速500转/min，形成铸管；
(3)对主管内外表面进行处理：空冷，酸洗，烘干，镀防锈层，所述防锈层为两层，底层为锌层，外层为有机硅涂层，所述锌层采用热喷涂方法进行喷涂。
实施例2
一种防锈耐热异型钢管，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳4份、硅3份、锰16份、镍25份、铬36份、铜3份、硫0.3份、磷0.6份、氮8份、钒1.2份、硼0.1份、镧16份、铁100份，添加剂4份。
其中，所述添加剂的质量份组成如下：过氧化钠18份、高氯酸铵22份、氯化钙7份、硼砂14份、羟甲基纤维素钠8份、聚丙烯酰胺15份、去离子水15份、丙三醇13份。
所述添加剂采用以下制备方法：(1)将各组分按重量份添加到反应釜中，加热至70-80℃，搅拌20-25min，(2)离心过滤，100-120℃干燥至恒重，过250目筛的产品备用。
制备一种防锈耐热异型钢管的方法，所述方法如下：
(1)对优质废钢进行去污除锈处理，对废钢的成分进行检测，然后加入到熔炼炉中，按要求添加其他成分至合格，将刚液温度升温至1750℃，扒清炉渣，加入铁合金脱氧，钢液温度达1780℃时，出炉；
(2)采用卧式离心机铸造，浇筑温度1770-1800℃，浇筑速度80kg/s，转速1000转/min，形成铸管；
(3)对主管内外表面进行处理：空冷，酸洗，烘干，镀防锈层，所述防锈层为两层，底层为锌层，外层为有机硅涂层，所述锌层采用热喷涂方法进行喷涂。
实施例3
一种防锈耐热异型钢管，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳7份、硅5份、锰20份、镍30份、铬40份、铜4份、硫0.4份、磷0.8份、氮10份、钒2份、硼0.2份、镧20份、铁100份，添加剂6份。
其中，所述添加剂的质量份组成如下：过氧化钠20份、高氯酸铵24份、氯化钙8份、硼砂16份、羟甲基纤维素钠10份、聚丙烯酰胺18份、去离子水20份、丙三醇16份。
所述添加剂采用以下制备方法：(1)将各组分按重量份添加到反应釜中，加热至70-80℃，搅拌20-25min，(2)离心过滤，100-120℃干燥至恒重，过250目筛的产品备用。
制备一种防锈耐热异型钢管的方法，所述方法如下：
(1)对优质废钢进行去污除锈处理，对废钢的成分进行检测，然后加入到熔炼炉中，按要求添加其他成分至合格，将刚液温度升温至1800℃，扒清炉渣，加入铁合金脱氧，钢液温度达1800℃时，出炉；
(2)采用卧式离心机铸造，浇筑温度1770-1800℃，浇筑速度130kg/s，转速1500转/min，形成铸管；
(3)对主管内外表面进行处理：空冷，酸洗，烘干，镀防锈层，所述防锈层为两层，底层为锌层，外层为有机硅涂层，所述锌层采用热喷涂方法进行喷涂。
实施例4
一种防锈耐热异型钢管，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳5份、硅3份、锰12份、镍24份、铬33份、铜2.3份、硫0.23份、磷0.4份、氮6.8份、钒1.5份、硼0.11份、镧12份、铁86份，添加剂3.8份。
其中，所述添加剂的质量份组成如下：过氧化钠17份、高氯酸铵20份、氯化钙6.8份、硼砂13份、羟甲基纤维素钠7.8份、聚丙烯酰胺14.8份、去离子水12份、丙三醇13份。
所述添加剂采用以下制备方法：(1)将各组分按重量份添加到反应釜中，加热至70-80℃，搅拌20-25min，(2)离心过滤，100-120℃干燥至恒重，过250目筛的产品备用。
制备一种防锈耐热异型钢管的方法，所述方法如下：
(1)对优质废钢进行去污除锈处理，对废钢的成分进行检测，然后加入到熔炼炉中，按要求添加其他成分至合格，将刚液温度升温至1700℃，扒清炉渣，加入铁合金脱氧，钢液温度达1750-1800℃时，出炉；
(2)采用卧式离心机铸造，浇筑温度1770-1800℃，浇筑速度20kg/s，转速500转/min，形成铸管；
(3)对主管内外表面进行处理：空冷，酸洗，烘干，镀防锈层，所述防锈层为两层，底层为锌层，外层为有机硅涂层，所述锌层采用热喷涂方法进行喷涂。
实施例2为最佳实施例。
尽管上述实施例已对本发明的技术方案进行了详细地描述，但是本发明的技术方案并不限于以上实施例，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种防锈耐热异型钢管，其特征在于，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳0.8-7份、硅2-5份、锰10-20份、镍20-30份、铬30-40份、铜2-4份、硫0.1-0.4份、磷0.3-0.8份、氮5-10份、钒0.3-2份、硼0.03-0.2份、镧10-20份、铁80-100份，添加剂3-6份。
2.根据权利要求1所述的一种防锈耐热异型钢管，其特征在于，所述添加剂的质量份组成如下：过氧化钠16-20份、高氯酸铵18-24份、氯化钙6-8份、硼砂12-16份、羟甲基纤维素钠6-10份、聚丙烯酰胺12-18份、去离子水10-20份、丙三醇10-16份。
3.根据权利要求2所述的一种防锈耐热异型钢管，其特征在于，所述添加剂采用以下制备方法：(1)将各组分按重量份添加到反应釜中，加热至70-80℃，搅拌20-25min，(2)离心过滤，100-120℃干燥至恒重，过250目筛的产品备用。
4.根据权利要求2所述的一种防锈耐热异型钢管，其特征在于，所述添加剂的质量份组成如下：过氧化钠18份、高氯酸铵22份、氯化钙7份、硼砂14份、羟甲基纤维素钠8份、聚丙烯酰胺15份、去离子水15份、丙三醇13份。
5.根据权利要求1所述一种防锈耐热异型钢管，其特征在于，所述异型钢管的质量份数组成如下：碳4份、硅3份、锰16份、镍25份、铬36份、铜3份、硫0.3份、磷0.6份、氮8份、钒1.2份、硼0.1份、镧16份、铁100份，添加剂4份。
6.制备如权利要求1所述的一种防锈耐热异型钢管的方法，其特征在于，所述方法如下：
(1)对优质废钢进行去污除锈处理，对废钢的成分进行检测，然后加入到熔炼炉中，按要求添加其他成分至合格，将钢液温度升温至1700-1800℃，扒清炉渣，加入铁合金脱氧，钢液温度达1750-1800℃时，出炉；
(2)采用卧式离心机铸造，浇铸温度1770-1800℃，浇铸速度20-130kg/s，转速500-1500转/min，形成铸管；
(3)对主管内外表面进行处理：空冷，酸洗，烘干，镀防锈层，所述防锈层为两层，底层为锌层，外层为有机硅涂层，所述锌层采用热喷涂方法进行喷涂。
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