CN105908097A - 一种耐热钢管及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热钢管及其生产工艺，涉及建材领域，一种耐热钢管，按质量百分比计，所述耐热钢管含有C 0.05%～0.15%、Si 0.3%～0.5%、Mn 1.0%～1.5%、P 0.02%～0.06%、S 0.3%～0.6%、Ni 0.05%～0.1%、Cr 0.8%～1.3%、Nb 0.2%～0.5%、Cu 0.01%～0.05%、Al 0.05%～0.1%、Ti 0.04%～0.09%，采用本发明的技术方案，生产出的钢管具有耐热性能好、高强度、高韧性、良好的延展性、耐腐蚀性能好、焊接性能和冷热加工性能、厚度方向力学性能均匀的特点。

Description

一种耐热钢管及其生产工艺
技术领域
本发明涉及建材领域，具体涉及一种耐热钢管及其生产工艺。
背景技术
不锈钢是不锈钢、耐热钢、耐酸钢的总称。不锈钢按成分可以分为两大类，一类是含铬在12％以上的简单铬钢，另一类是在含铬量子力学12％以上的简单铬钢的基础上再添加其它元素的钢。
基于碳和铬结合成的碳化铬会降低不锈钢的耐腐性能，所以不锈钢的含碳量较低，一般含碳量为时尚早。在0.1 ～ 0.2％范围内，不超过0.4％。
专利号CN 102071364 A公开一种钢管，其特征在于：包括Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N 和Ti，其中，按照相对于Fe 的质量百分比来说，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N 和Ti 的含量分别是0.03 ≤ C ≤ 0.12、0 . 5 ≤ M n ≤ 1 . 6 、0 . 0 1 ≤ P ≤ 0 . 0 5 、0.005≤ S ≤ 0.04、0.4 ≤ S i ≤ 1.2、0.2 ≤ Ni ≤ 0.6、22 ≤ Cr ≤ 26、0.05 ≤ N ≤0.25、0.02 ≤ Ti ≤ 0.06。
上述技术方案所述钢管虽然以锰和氮代替部分镍，可以降低生产成本，但其耐热性能、耐腐蚀性能及硬度较差，不能够满足使用需求，因此，需要设计出一种能够解决以上问题的耐热钢管及其生产工艺。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种耐热钢管及其生产工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐热钢管，按质量百分比计，所述耐热钢管含有C 0.05% ～ 0.15%、Si 0.3% ～0.5%、Mn 1.0% ～ 1.5%、 P 0.02% ～ 0.06%、S 0.3% ～ 0.6%、Ni 0.05% ～ 0.1%、Cr0.8% ～ 1.3%、Nb 0.2% ～ 0.5%、Cu 0.01% ～ 0.05%、Al 0.05% ～ 0.1%、Ti 0.04% ～0.09%，其余为铁及不可避免杂质。
优选的，按质量百分比计，所述耐热钢管含有C 0.1%、Si 0.4%、Mn 1.3%、P 0.04%、S 0.5%、Ni 0.08%、Cr 1.1%、Nb 0.3%、Cu 0.03%、Al 0.08%、Ti 0.07%，其余为铁及不可避免杂质。
一种耐热钢管的生产工艺，具体包括以下步骤：
a. 熔炼：所述熔炼采用电弧炉，使电弧炉熔清 80％以上，熔清后，在 1650℃以上的温度条件下取样，并进行分析、调整成分；
b.钢坯冶炼 ：将步骤a中熔炼好的钢水兑入精炼炉，送入 LF 精炼炉精炼，并喂Al线，钢液温度 1620℃～ 1660℃时，合理调配氧化期和还原期中的氩氧比，做到脱碳、保铬、升温三位一体，并吹入一定比例的氮 ；
C.吹氩：确认所述步骤b中的碳和氮含量达到预定值后加入预还原材料和渣料，然后向精炼炉中吹入氩，待渣料全熔化后，进行全分析，并调整成分；
d.测温:在温度大于1650度的时候进行扒渣，待把废渣扒完80％以上时插铝，不要把渣全部扒清，然后加入预定量的钛铁；
e.真空处理：进行VD炉真空处理，真空度50Pa ～ 65Pa，真空前加入SiCa 块，真空保持时间40min ～ 50min，钢液温度在1530℃～ 1580℃时，连铸成圆管坯，冷却到室温；
f.钢管轧制 ：圆管坯加热到1220℃～ 1260℃，穿孔前温度 1180℃～ 1220℃，斜轧前温度1000℃～ 1180℃，热定径前温度 780℃～ 860℃ ；
g.调质处理：淬火温度为890℃～920℃，加热时间为40min～60min，之后水冷 ；回火温度为610℃～ 630℃，加热时间为80min ～ 110min，之后空冷；
h.矫直：回火后趁温，在350℃～ 450℃时，将钢管矫直。
优选的，步骤a中所述的熔炼采用返回法冶炼。
优选的，步骤a中所述熔清时以氧气助熔，以确保铬损耗和钢铁料烧损。
优选的，步骤c中所述预定值是指在温度大于 1780℃的条件下，碳含量小于0.08％，氮含量小于 0.2％。
采用本发明的技术方案，生产效率高，且生产出的钢管具有耐热性能好、高强度、高韧性、良好的延展性、耐腐蚀性能好、焊接性能和冷热加工性能、厚度方向力学性能均匀的特点。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种耐热钢管，按质量百分比计，所述耐热钢管含有C 0.05%、Si 0.3% 、Mn 1.0%、 P0.02% 、S 0.3% 、Ni 0.05% 、Cr 0.8% 、Nb 0.2%、Cu 0.01% 、Al 0.05%、Ti 0.04% ，其余为铁及不可避免杂质。
一种耐热钢管的生产工艺，具体包括以下步骤：
a. 熔炼：所述熔炼采用电弧炉，使电弧炉熔清 80％，熔清后，在 1650℃的温度条件下取样，并进行分析、调整成分；
b.钢坯冶炼 ：将步骤a中熔炼好的钢水兑入精炼炉，送入 LF 精炼炉精炼，并喂Al线，钢液温度 1620℃时，合理调配氧化期和还原期中的氩氧比，做到脱碳、保铬、升温三位一体，并吹入一定比例的氮 ；
C.吹氩：确认所述步骤b中的碳和氮含量达到预定值后加入预还原材料和渣料，然后向精炼炉中吹入氩，待渣料全熔化后，进行全分析，并调整成分；
d.测温:在温度大于1650度的时候进行扒渣，待把废渣扒完80％时插铝，不要把渣全部扒清，然后加入预定量的钛铁；
e.真空处理：进行VD炉真空处理，真空度50Pa，真空前加入SiCa 块，真空保持时间40min，钢液温度在1530℃时，连铸成圆管坯，冷却到室温；
f.钢管轧制 ：圆管坯加热到1220℃，穿孔前温度 1180℃，斜轧前温度1000℃，热定径前温度 780℃；
g.调质处理：淬火温度为890℃，加热时间为40min，之后水冷 ；回火温度为610℃，加热时间为80min，之后空冷；
h.矫直：回火后趁温，在350℃时，将钢管矫直。
其中，步骤a中所述的熔炼采用返回法冶炼。
其中，步骤a中所述熔清时以氧气助熔，以确保铬损耗和钢铁料烧损。
其中，步骤c中所述预定值是指在温度大于 1780℃的条件下，碳含量0.08％，氮含量0.2％。
实施例2：
一种耐热钢管，按质量百分比计，所述耐热钢管含有C 0.15%、Si 0.5%、Mn 1.5%、 P0.06%、S 0.6%、Ni 0.1%、Cr 1.3%、Nb 0.5%、Cu 0.05%、Al 0.1%、Ti 0.09%，其余为铁及不可避免杂质。
一种耐热钢管的生产工艺，具体包括以下步骤：
a. 熔炼：所述熔炼采用电弧炉，使电弧炉熔清 80％，熔清后，在 1680℃的温度条件下取样，并进行分析、调整成分；
b.钢坯冶炼 ：将步骤a中熔炼好的钢水兑入精炼炉，送入 LF 精炼炉精炼，并喂Al线，钢液温度 1620℃时，合理调配氧化期和还原期中的氩氧比，做到脱碳、保铬、升温三位一体，并吹入一定比例的氮 ；
C.吹氩：确认所述步骤b中的碳和氮含量达到预定值后加入预还原材料和渣料，然后向精炼炉中吹入氩，待渣料全熔化后，进行全分析，并调整成分；
d.测温:在温度1680度的时候进行扒渣，待把废渣扒完80％时插铝，不要把渣全部扒清，然后加入预定量的钛铁；
e.真空处理：进行VD炉真空处理，真空度65Pa，真空前加入SiCa 块，真空保持时间40min，钢液温度在1580℃时，连铸成圆管坯，冷却到室温；
f.钢管轧制 ：圆管坯加热到1260℃，穿孔前温度 1220℃，斜轧前温度1180℃，热定径前温度 780℃；
g.调质处理：淬火温度为920℃，加热时间为60min，之后水冷 ；回火温度为 630℃，加热时间为110min，之后空冷；
h.矫直：回火后趁温，在450℃时，将钢管矫直。
其中，步骤a中所述的熔炼采用返回法冶炼。
其中，步骤a中所述熔清时以氧气助熔，以确保铬损耗和钢铁料烧损。
其中，步骤c中所述预定值是指在温度1780℃的条件下，碳含量0.06％，氮含量0.1％。
实施例3：
一种耐热钢管，按质量百分比计，所述耐热钢管含有C 0.1%、Si 0.4%、Mn 1.3%、P0.04%、S 0.5%、Ni 0.08%、Cr 1.1%、Nb 0.3%、Cu 0.03%、Al 0.08%、Ti 0.07%，其余为铁及不可避免杂质。
一种耐热钢管的生产工艺，具体包括以下步骤：
a. 熔炼：所述熔炼采用电弧炉，使电弧炉熔清 83％，熔清后，在 1650℃的温度条件下取样，并进行分析、调整成分；
b.钢坯冶炼 ：将步骤a中熔炼好的钢水兑入精炼炉，送入 LF 精炼炉精炼，并喂Al线，钢液温度 1660℃时，合理调配氧化期和还原期中的氩氧比，做到脱碳、保铬、升温三位一体，并吹入一定比例的氮 ；
C.吹氩：确认所述步骤b中的碳和氮含量达到预定值后加入预还原材料和渣料，然后向精炼炉中吹入氩，待渣料全熔化后，进行全分析，并调整成分；
d.测温:在温度大于1650度的时候进行扒渣，待把废渣扒完80％时插铝，不要把渣全部扒清，然后加入预定量的钛铁；
e.真空处理：进行VD炉真空处理，真空度60Pa，真空前加入SiCa 块，真空保持时间45min，钢液温度在1550℃时，连铸成圆管坯，冷却到室温；
f.钢管轧制 ：圆管坯加热到1240℃，穿孔前温度 1200℃，斜轧前温度1100℃，热定径前温度 800℃ ；
g.调质处理：淬火温度为900℃，加热时间为50min，之后水冷 ；回火温度为620℃，加热时间为100min，之后空冷；
h.矫直：回火后趁温，在350℃时，将钢管矫直。
其中，步骤a中所述的熔炼采用返回法冶炼。
其中，步骤a中所述熔清时以氧气助熔，以确保铬损耗和钢铁料烧损。
其中，步骤c中所述预定值是指在温度1780℃的条件下，碳含量0.07％，氮含量0.2％。
基于上述，采用本发明的技术方案，生产效率高，且生产出的钢管具有耐热性能好、高强度、高韧性、良好的延展性、耐腐蚀性能好、焊接性能和冷热加工性能、厚度方向力学性能均匀的特点。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐热钢管，其特征在于，按质量百分比计，所述耐热钢管含有C 0.05% ～0.15%、Si 0.3% ～ 0.5%、Mn 1.0% ～ 1.5%、 P 0.02% ～ 0.06%、S 0.3% ～ 0.6%、Ni0.05% ～ 0.1%、Cr 0.8% ～ 1.3%、Nb 0.2% ～ 0.5%、Cu 0.01% ～ 0.05%、Al 0.05% ～0.1%、Ti 0.04% ～ 0.09%，其余为铁及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的一种耐热钢管，其特征在于：按质量百分比计，所述耐热钢管含有C 0.1%、Si 0.4%、Mn 1.3%、P 0.04%、S 0.5%、Ni 0.08%、Cr 1.1%、Nb 0.3%、Cu 0.03%、Al 0.08%、Ti 0.07%，其余为铁及不可避免杂质。
3.一种生产权利要求1-2任意一项所述的耐热钢管的工艺，其特征在于，所述生产工艺具体包括以下步骤：
a. 熔炼：所述熔炼采用电弧炉，使电弧炉熔清 80％以上，熔清后，在 1650℃以上的温度条件下取样，并进行分析、调整成分；
b.钢坯冶炼 ：将步骤a中熔炼好的钢水兑入精炼炉，送入 LF 精炼炉精炼，并喂Al线，钢液温度 1620℃～ 1660℃时，合理调配氧化期和还原期中的氩氧比，做到脱碳、保铬、升温三位一体，并吹入一定比例的氮 ；
C.吹氩：确认所述步骤b中的碳和氮含量达到预定值后加入预还原材料和渣料，然后向精炼炉中吹入氩，待渣料全熔化后，进行全分析，并调整成分；
d.测温:在温度大于1650度的时候进行扒渣，待把废渣扒完80％以上时插铝，不要把渣全部扒清，然后加入预定量的钛铁；
e.真空处理：进行VD炉真空处理，真空度50Pa ～ 65Pa，真空前加入SiCa 块，真空保持时间40min ～ 50min，钢液温度在1530℃～ 1580℃时，连铸成圆管坯，冷却到室温；
f.钢管轧制 ：圆管坯加热到1220℃～ 1260℃，穿孔前温度 1180℃～ 1220℃，斜轧前温度1000℃～ 1180℃，热定径前温度 780℃～ 860℃ ；
g.调质处理：淬火温度为890℃～920℃，加热时间为40min～60min，之后水冷 ；回火温度为610℃～ 630℃，加热时间为80min ～ 110min，之后空冷；
h.矫直：回火后趁温，在350℃～ 450℃时，将钢管矫直。
4.根据权利要求3所述的一种耐热钢管的生产工艺，其特征在于：步骤a中所述的熔炼采用返回法冶炼。
5.根据权利要求3所述的一种耐热钢管的生产工艺，其特征在于：步骤a中所述熔清时以氧气助熔，以确保铬损耗和钢铁料烧损。
6.根据权利要求3所述的一种耐热钢管的生产工艺，其特征在于：步骤c中所述预定值是指在温度大于 1780℃的条件下，碳含量小于 0.08％，氮含量小于 0.2％。
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