CN106399849A - 一种新型无缝钢管及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型无缝钢管及其加工工艺,所述钢管包括以下组份:C:10~17、Si:17~37、Mn:30~60、Cr:60~90、Ni:2.75~3.15、Re:2~3、Ni:5~10、B:5~10、V:5~10、Ta:5~10、Bi:10~15、Pd:2~4、Co:2~4、N:1~2、Cu:≤3、S:≤3.5、P:≤3.5,余量为Fe,本发明所述的新型无缝钢管,加工过程中的成本较低,污染更少,精炼过程中,对坯料提纯,钻孔后的热处理有利于消除钢管的内应力,使钢管组织机构洗米,能够增强钢管的机械性能,延长使用寿命,提高使用效率,适合广泛使用。
Description
技术领域
本发明属于管类加工领域,具体涉及一种新型无缝钢管及其加工工艺。
背景技术
无缝钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,它还是一种经济钢材,从日常生活到经济生产都离不开钢管,随着生产技术不断进步,对钢管的质量要求越来越高,不但要求有更高的强度、硬度、耐腐蚀性、耐磨性、耐高温、弹性好、抗弯曲、耐冲击、好的韧性、不易发生裂纹,提高安全性能,而且还需要有良好的加工性,降低经济成本,提高产品的竞争力,还需要进一步提高钢管的质量,尤其是针对不同用途研发不同性能的钢管材料。
发明内容
为解决上述问题,本发明公开了一种新型无缝钢管及其加工工艺。
一种新型无缝钢管,其特征在于:所述钢管包括以下组份:C:10~17、Si:17~37、Mn:30~60、 Cr:60~90、Ni:2.75~3.15、Re:2~3、Ni:5~10、B:5~10、V:5~10、Ta:5~10、Bi:10~15、Pd:2~4、Co:2~4、N:1~2、Cu:≤3、S :≤3.5、P:≤3.5,余量为Fe。
上述新型无缝钢管的制造方法为:
(1)坯料精炼:除去坯料表面油垢、锈班、划痕、污渍等,将坯料送入精炼炉中,炉内温度为400℃~800℃,加入合金成分,缓慢加热3~5小时,保证温度升至1100℃~1300℃后,加热2~4小时,之后保温5~8小时,测试并调整化学元素成分含量至合格,真空脱气、连铸圆管坯,再进行退火处理,制得坯料;
(2)退火:根据产品的型号规格、材质,热处理工艺卡检验调整好该设备完好状态,入炉温度 ≤200 ℃ ,退火温度650℃~720 ℃,保温2~4小时;
(3)加热穿孔:将坯料加热至1140℃~1280℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于单面加工余量的6%~11%,主要流程为:管坯加热、高压水除鳞、热定心、穿孔、脱棒、吹硼砂、氮气保护、顶杆循环;
(4)热处理:将管坯以15-20℃/s速度加热到850-920℃,保温10-20分钟,再以20-35℃/s速度加热到1100-1180℃,保温8-12分钟,再以280-320℃/小时速度降温到160-320℃;再以28-32℃/s速度加热到800-980℃,保温15-20分钟,再以25-32℃/s速度加热到1020-1080℃,保温2-2.5小时,再以220-280℃/s速度喷淋降温到220-280℃,再以180-240℃/s速度喷淋降温到50-80℃;再以25-33℃/s速度加热到690-730℃,保温2-3小时,取出空冷即得;
(5)表面处理:空气喷涂防腐涂料。
作为本发明的一种改进,所述步骤(1)的精炼过程中加入精炼剂,精炼剂的重量不超过坯料重量的0.3%。
作为本发明的一种改进,所述步骤(2)坯料在300 ℃以下出炉空冷或随炉冷却。
作为本发明的一种改进,所述步骤(5)用喷枪同时对钢管的内、外壁进行粉末涂层的静电喷涂,其中钢管内壁,钢管外壁的底层喷涂环氧粉末涂层,厚度在350~550微米,钢管外壁的面层喷涂聚酯粉末涂层,厚度在150~200微米。
本发明的有益效果是:
本发明所述的一种新型无缝钢管,加工过程中的成本较低,污染更少,精炼过程中,对坯料提纯,钻孔后的热处理有利于消除钢管的内应力,使钢管组织机构洗米,能够增强钢管的机械性能,延长使用寿命,提高使用效率,适合广泛使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例一
一种新型无缝钢管,其特征在于:所述钢管包括以下组份:C:16、Si:28、Mn:55、 Cr:87、Ni:2.96、Re:2、Ni:9、B:7、V:7、Ta:8、Bi:14、Pd:3、Co:3、N:1、S :1.5、P:2,余量为Fe。
上述新型无缝钢管的制造方法为:
(1)坯料精炼:除去坯料表面油垢、锈班、划痕、污渍等,将坯料送入精炼炉中,炉内温度为600℃,加入合金成分,缓慢加热4.5小时,保证温度升至1200℃后,加热3小时,之后保温6小时,精炼过程中加入精炼剂,精炼剂的重量为坯料重量的0.28%,测试并调整化学元素成分含量至合格,真空脱气、连铸圆管坯,再进行退火处理,制得坯料;
(2)退火:根据产品的型号规格、材质,热处理工艺卡检验调整好该设备完好状态,入炉温度 1900 ℃ ,退火温度680 ℃,保温3小时,坯料在190 ℃出炉空冷或随炉冷却;
(3)加热穿孔:将坯料加热至1190℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于单面加工余量的6%,主要流程为:管坯加热、高压水除鳞、热定心、穿孔、脱棒、吹硼砂、氮气保护、顶杆循环;
(4)热处理:将管坯以19℃/s速度加热到890℃,保温15分钟,再以32℃/s速度加热到1160℃,保温9分钟,再以290℃/小时速度降温到310℃;再以31℃/s速度加热到920℃,保温18分钟,再以30℃/s速度加热到1070℃,保温2小时,再以270℃/s速度喷淋降温到220℃,再以230℃/s速度喷淋降温到72℃;再以30℃/s速度加热到720℃,保温3小时,取出空冷即得;
(5)表面处理:用喷枪同时对钢管的内、外壁进行粉末涂层的静电喷涂,其中钢管内壁,钢管外壁的底层喷涂环氧粉末涂层,厚度在480微米,钢管外壁的面层喷涂聚酯粉末涂层,厚度在180微米。
实施例二
一种新型无缝钢管,其特征在于:所述钢管包括以下组份:C:13、Si:28、Mn:58、 Cr:88、Ni:3.05、Re:2、Ni:7、B:8、V:8、Ta:6、Bi:13、Pd:3、Co:4、N:1,余量为Fe。
上述新型无缝钢管的制造方法为:
(1)坯料精炼:除去坯料表面油垢、锈班、划痕、污渍等,将坯料送入精炼炉中,炉内温度为720℃,加入合金成分,缓慢加热4小时,保证温度升至1150℃后,加热3小时,之后保温6小时,精炼过程中加入精炼剂,精炼剂的重量为坯料重量的0.1%,测试并调整化学元素成分含量至合格,真空脱气、连铸圆管坯,再进行退火处理,制得坯料;
(2)退火:根据产品的型号规格、材质,热处理工艺卡检验调整好该设备完好状态,入炉温度130 ℃ ,退火温度695 ℃,保温3小时,坯料在190 ℃出炉空冷或随炉冷却;
(3)加热穿孔:将坯料加热至1220℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于单面加工余量的6%,主要流程为:管坯加热、高压水除鳞、热定心、穿孔、脱棒、吹硼砂、氮气保护、顶杆循环;
(4)热处理:将管坯以18℃/s速度加热到880℃,保温18分钟,再以32℃/s速度加热到1130℃,保温9分钟,再以300℃/小时速度降温到1960℃;再以31℃/s速度加热到920℃,保温19分钟,再以29℃/s速度加热到1075℃,保温2.3小时,再以275℃/s速度喷淋降温到260℃,再以220℃/s速度喷淋降温到65℃;再以33℃/s速度加热到7150℃,保温3小时,取出空冷即得;
(5)表面处理:用喷枪同时对钢管的内、外壁进行粉末涂层的静电喷涂,其中钢管内壁,钢管外壁的底层喷涂环氧粉末涂层,厚度在450微米,钢管外壁的面层喷涂聚酯粉末涂层,厚度在186微米。
实施例三
一种新型无缝钢管,其特征在于:所述钢管包括以下组份:C:16、Si:32、Mn:58、 Cr:79、Ni:3.02、Re:3、Ni:8、B:7、V:9、Ta:8.5、Bi:13、Pd:3、Co:3.8、N:1.2、Cu:1、S :0.5、P:0.2,余量为Fe。
上述新型无缝钢管的制造方法为:
(1)坯料精炼:除去坯料表面油垢、锈班、划痕、污渍等,将坯料送入精炼炉中,炉内温度为720℃,加入合金成分,缓慢加热5小时,保证温度升至1190℃后,加热3小时,之后保温7小时,精炼过程中加入精炼剂,精炼剂的重量为坯料重量的0.2%,测试并调整化学元素成分含量至合格,真空脱气、连铸圆管坯,再进行退火处理,制得坯料;
(2)退火:根据产品的型号规格、材质,热处理工艺卡检验调整好该设备完好状态,入炉温度 200 ℃ ,退火温度710 ℃,保温3小时,坯料在270 ℃出炉空冷或随炉冷却;
(3)加热穿孔:将坯料加热至1260℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于单面加工余量的8%,主要流程为:管坯加热、高压水除鳞、热定心、穿孔、脱棒、吹硼砂、氮气保护、顶杆循环;
(4)热处理:将管坯以18℃/s速度加热到890℃,保温19分钟,再以31℃/s速度加热到1140℃,保温11分钟,再以310℃/小时速度降温到190℃;再以32℃/s速度加热到960℃,保温18分钟,再以31℃/s速度加热到1070℃,保温2.5小时,再以220℃/s速度喷淋降温到270℃,再以190℃/s速度喷淋降温到70℃;再以31℃/s速度加热到720℃,保温2小时,取出空冷即得;
(5)表面处理:用喷枪同时对钢管的内、外壁进行粉末涂层的静电喷涂,其中钢管内壁,钢管外壁的底层喷涂环氧粉末涂层,厚度在530微米,钢管外壁的面层喷涂聚酯粉末涂层,厚度在190微米。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (5)
1. 一种新型无缝钢管,其特征在于:所述钢管包括以下组份:C:10~17、Si:17~37、Mn:30~60、 Cr:60~90、Ni:2.75~3.15、Re:2~3、Ni:5~10、B:5~10、V:5~10、Ta:5~10、Bi:10~15、Pd:2~4、Co:2~4、N:1~2、Cu:≤3、S :≤3.5、P:≤3.5,余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种新型无缝钢管,其特征在于:所述钢管的制造方法为:
(1)坯料精炼:除去坯料表面油垢、锈班、划痕、污渍等,将坯料送入精炼炉中,炉内温度为400℃~800℃,加入合金成分,缓慢加热3~5小时,保证温度升至1100℃~1300℃后,加热2~4小时,之后保温5~8小时,测试并调整化学元素成分含量至合格,真空脱气、连铸圆管坯,再进行退火处理,制得坯料;
(2)退火:根据产品的型号规格、材质,热处理工艺卡检验调整好该设备完好状态,入炉温度 ≤200 ℃ ,退火温度650℃~720 ℃,保温2~4小时;
(3)加热穿孔:将坯料加热至1140℃~1280℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于单面加工余量的6%~11%,主要流程为:管坯加热、高压水除鳞、热定心、穿孔、脱棒、吹硼砂、氮气保护、顶杆循环;
(4)热处理:将管坯以15-20℃/s速度加热到850-920℃,保温10-20分钟,再以20-35℃/s速度加热到1100-1180℃,保温8-12分钟,再以280-320℃/小时速度降温到160-320℃;再以28-32℃/s速度加热到800-980℃,保温15-20分钟,再以25-32℃/s速度加热到1020-1080℃,保温2-2.5小时,再以220-280℃/s速度喷淋降温到220-280℃,再以180-240℃/s速度喷淋降温到50-80℃;再以25-33℃/s速度加热到690-730℃,保温2-3小时,取出空冷即得;
(5)表面处理:空气喷涂防腐涂料。
3.根据权利要求2所述的一种新型钢渗氮顶头,其特征在于:所述步骤(1)的精炼过程中加入精炼剂,精炼剂的重量不超过坯料重量的0.3%。
4.根据权利要求2所述的一种新型钢渗氮顶头,其特征在于:所述步骤(2)坯料在300℃以下出炉空冷或随炉冷却。
5.根据权利要求2所述的一种新型钢渗氮顶头,其特征在于:所述步骤(5)用喷枪同时对钢管的内、外壁进行粉末涂层的静电喷涂,其中钢管内壁,钢管外壁的底层喷涂环氧粉末涂层,厚度在350~550微米,钢管外壁的面层喷涂聚酯粉末涂层,厚度在150~200微米。
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