CN109594021A - 一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法 - Google Patents

一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109594021A
CN109594021A CN201910027254.5A CN201910027254A CN109594021A CN 109594021 A CN109594021 A CN 109594021A CN 201910027254 A CN201910027254 A CN 201910027254A CN 109594021 A CN109594021 A CN 109594021A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas cylinder
steel pipe
seamless steel
strength seamless
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910027254.5A
Other languages
English (en)
Inventor
余泽金
米永峰
张行刚
贾冬梅
林震
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Original Assignee
Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baotou Iron and Steel Group Co Ltd filed Critical Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Priority to CN201910027254.5A priority Critical patent/CN109594021A/zh
Publication of CN109594021A publication Critical patent/CN109594021A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/25—Hardening, combined with annealing between 300 degrees Celsius and 600 degrees Celsius, i.e. heat refining ("Vergüten")
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其化学成分的质量百分含量为：C 0.33～0.37％、Si 0.20～0.35％、Mn 0.7～0.9％、Cr 1.0～1.2％、Mo 0.40～0.45％、Al 0.010～0.040％、Ni 0.10～0.25％、P≤0.015％、S≤0.005％、Cu≤0.20，其余为铁及微量杂质元素。同时提供了一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管的制备方法。本发明生产的1000MPa无缝钢管满足高压气瓶对管体材料的高强度、高韧性的性能的要求，同时生产效率高，金属消耗小。

Description

一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法。
背景技术
天然气是一种优质高效能源，是保护大气环境的最理想燃料。同时天然气储量丰富，是石油的理想替代能源。随着世界经济的全球化发展，天然气在能源结构中的地位日益扩大，有效地缓解了能源紧张局势。
随天然气储运设备市场剧增，如何实现气体的快速、高效和便捷输送成为工业气体行业关注的焦点，尤其是特种高压气瓶(如CNG气瓶)、超高压气瓶已成为发展趋势。而制备满足使用需求的高强气瓶用无缝钢管是急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，满足高强度、高韧性的性能的要求，同时生产效率高，金属消耗小。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其化学成分的质量百分含量为：C 0.33～0.37％、Si 0.20～0.35％、Mn 0.7～0.9％、Cr 1.0～1.2％、Mo 0.40～0.45％、Al 0.010～0.040％、Ni 0.10～0.25％、P≤0.015％、S≤0.005％、Cu≤0.20，其余为铁及微量杂质元素。
进一步的，化学成分质量百分含量为：C 0.37％、Si 0.28％、Mn 0.82％、P0.011％、S 0.010％、Cr 1.12％、Mo 0.45％、Al 0.022％、Ni 0.18％，其余为铁及微量杂质元素。
进一步的，化学成分质量百分含量为：C 0.35％、Si 0.25％、Mn 0.71％、P0.015％、S 0.008％、Cr 1.00％、Mo 0.42％、Al 0.02％、Ni 0.21％，其余为铁及微量杂质元素。
一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管的制备方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气、圆坯连铸和钢轧制及热处理；其中所述转炉冶炼的铁水全部采用预脱硫铁水，铁水要求S≤0.05％，P≤0.12％，终脱氧采用有铝脱氧，终点温度≥1630℃，LF精炼要求全程正常吹氩，采用从低数级到高数级升温方式，VD脱气深真空≤0.10Kpa，深真空≥13分钟，VD后期喂入200m硅钙线，喂线后保证软吹时间≥15min；连铸拉速控制在0.35m/min，钢水的过热度≤30℃。
进一步的，所述钢轧制的过程包括圆坯加热、穿孔、轧管、定径、冷床冷却、探伤，圆坯加热采用预热段、加热段、均热段分段式加热，预热温度控制在980℃-1150℃，加热段控制在1100℃-1280℃，均热段控制在1240℃-1290℃，轧管温度控制在1150℃-1200℃，定径后温度≥850℃，冷床上采用密排缓冷工艺，在650℃以上,冷却速率≤0.50℃/s。
进一步的，所述热处理的工艺为采用淬火和回火调质工艺，淬火介质为水，淬火温度为850℃，保温30-50min，回火温度为580℃～610℃，保温80-1000min。
进一步的，淬火保温40min，回火保温90min。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明经调质后管体屈服强度：1016Mpa～1082Mpa，抗拉强度：1108Mpa～1167Mpa，-50℃夏比V型缺口吸收冲击能量：52J～66J，硬度：31HRC～37HRC。调质后材料具有良好的综合性能，可以保证材料使用的安全性。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
冶炼生产过程包括铁水预处理、要求S≤0.05％，P≤0.12％，来保证钢中夹杂物含量在较低的水平，终脱氧采用转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸，转炉冶炼全部采用预脱硫铁水，铁水有铝脱氧，减少钢中气体特别是氧含量，终点温度≥1630℃，LF精炼要求全程正常吹氩，采用从低数级到高数级升温方式，VD深真空≤0.10Kpa，深真空≥13分钟，VD后期喂入200m硅钙线，使钢中的夹杂物能充分变性，喂线后保证软吹时间≥15min使夹杂物能充分上浮。连铸采用横拉速，控制在0.35m/min，钢水的过热度≤30℃。
钢的轧制过程包括圆坯加热、穿孔、轧管、张减径、冷床冷却、探伤，管坯加热采用预热段、加热段、均热段分段式加热，严格控制炉温，温度均匀上升，预热温度控制在980℃-1150℃，加热段控制在1100℃-1280℃，均热段控制在1240℃-1290℃，保证材料加热均匀烧透又会过烧，轧管温度控制在1150℃-1200℃，保证钢管的轧制在材料塑性最好的温度区间，变形抗力小，张力减径温度≥850℃，相当于材料进行了一次正火，为后续的热处理做组织准备。然后冷床上采用密排缓冷工艺，在650℃以上,冷却速率≤0.50℃/s，使钢中组织相变发生在铁素体十珠光体组织转变区间。
钢的热处理过程，采用淬火+回火调质工艺，淬火介质为水，淬火温度为850℃，保温40min，回火温度为550℃～610℃，保温90min。严格控制回火炉温度的波动。
上述过程生产的一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其化学成分的质量百分含量为：C 0.33～0.37％、Si 0.20～0.35％、Mn 0.7～0.9％、Cr 1.0～1.2％、Mo 0.40～0.45％、Al 0.010～0.040％、Ni 0.10～0.25％、P≤0.015％、S≤0.005％、Cu≤0.20，其余为铁及微量杂质元素。
各实施例化学成分如表1所示。
实施例 C Si Mn P S Cr Mo Al Ni
实施例1 0.37 0.28 0.82 0.011 0.010 1.12 0.45 0.02 0.18
实施例2 0.35 0.25 0.71 0.015 0.008 1.00 0.42 0.02 0.21
表1各示例化学成分(％)
各实施例热处理工艺如表2所示。
表2各示例热处理工艺
各实施例力学性能检测结果如表3所示。
表3各实施例力学性能测试结果
从表3可以看出，本发明的无缝钢管材料具有良好的力学性能，特别是材料的强度值控制稳定，且钢低温冲击韧性好，-50℃冲击值达50J以上，材料具有很好强度和韧性。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其特征在于：其化学成分的质量百分含量为：C0.33～0.37％、Si 0.20～0.35％、Mn 0.7～0.9％、Cr 1.0～1.2％、Mo 0.40～0.45％、Al0.010～0.040％、Ni 0.10～0.25％、P≤0.015％、S≤0.005％、Cu≤0.20，其余为铁及微量杂质元素。
2.根据权利要求1所述的1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其特征在于：化学成分质量百分含量为：C 0.37％、Si 0.28％、Mn 0.82％、P 0.011％、S 0.010％、Cr 1.12％、Mo0.45％、Al 0.022％、Ni 0.18％，其余为铁及微量杂质元素。
3.根据权利要求1所述的1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其特征在于：化学成分质量百分含量为：C 0.35％、Si 0.25％、Mn 0.71％、P 0.015％、S 0.008％、Cr 1.00％、Mo0.42％、Al 0.02％、Ni 0.21％，其余为铁及微量杂质元素。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的1000MPa级高强气瓶用无缝钢管的制备方法，其特征在于：包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气、圆坯连铸和钢轧制及热处理；其中所述转炉冶炼的铁水全部采用预脱硫铁水，铁水要求S≤0.05％，P≤0.12％，终脱氧采用有铝脱氧，终点温度≥1630℃，LF精炼要求全程正常吹氩，采用从低数级到高数级升温方式，VD脱气深真空≤0.10Kpa，深真空≥13分钟，VD后期喂入200m硅钙线，喂线后保证软吹时间≥15min；连铸拉速控制在0.35m/min，钢水的过热度≤30℃。
5.根据权利要求4所述的1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其特征在于：所述钢轧制的过程包括圆坯加热、穿孔、轧管、定径、冷床冷却、探伤，圆坯加热采用预热段、加热段、均热段分段式加热，预热温度控制在980℃-1150℃，加热段控制在1100℃-1280℃，均热段控制在1240℃-1290℃，轧管温度控制在1150℃-1200℃，定径后温度≥850℃，冷床上采用密排缓冷工艺，在650℃以上,冷却速率≤0.50℃/s。
6.根据权利要求1所述的1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其特征在于：所述热处理的工艺为采用淬火和回火调质工艺，淬火介质为水，淬火温度为850℃，保温30-50min，回火温度为580℃～610℃，保温80-1000min。
7.根据权利要求1所述的1000MPa级高强气瓶用无缝钢管，其特征在于：淬火保温40min，回火保温90min。
CN201910027254.5A 2019-01-11 2019-01-11 一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法 Pending CN109594021A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910027254.5A CN109594021A (zh) 2019-01-11 2019-01-11 一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910027254.5A CN109594021A (zh) 2019-01-11 2019-01-11 一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109594021A true CN109594021A (zh) 2019-04-09

Family

ID=65966088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910027254.5A Pending CN109594021A (zh) 2019-01-11 2019-01-11 一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109594021A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110885949A (zh) * 2019-10-09 2020-03-17 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种一钢种多钢级油井管用无缝钢管及其制备方法
CN111187995A (zh) * 2020-02-17 2020-05-22 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种含硼液压支柱用无缝钢管材料
CN111534742A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 天津钢管制造有限公司 防止气瓶钢管坯内部裂纹的管坯、制造方法及应用
CN112570487A (zh) * 2020-11-24 2021-03-30 江苏联峰能源装备有限公司 一种采用ф800㎜规格大圆坯生产x80管线钢无缝钢管成型工艺
CN112853215A (zh) * 2021-01-06 2021-05-28 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种含稀土Ce高强高韧高抗挤毁石油套管制备方法
CN112853214A (zh) * 2021-01-06 2021-05-28 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种经济型含稀土80ksi钢级抗硫化氢腐蚀兼抗挤毁石油套管
CN113278865A (zh) * 2021-04-06 2021-08-20 靖江特殊钢有限公司 一种高压气瓶的生产方法
CN113817956A (zh) * 2021-08-02 2021-12-21 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种700MPa级经济型无缝气瓶钢管及其制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102330030A (zh) * 2011-10-14 2012-01-25 天津钢管集团股份有限公司 直径559～711mm车载高压气瓶用无缝钢管及生产方法
CN105002445A (zh) * 2015-08-14 2015-10-28 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种用于制造车载高压气瓶的4130x无缝钢管及其制备方法
CN106756500A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 天津钢管集团股份有限公司 高强度高韧性气瓶用无缝钢管及生产方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102330030A (zh) * 2011-10-14 2012-01-25 天津钢管集团股份有限公司 直径559～711mm车载高压气瓶用无缝钢管及生产方法
CN105002445A (zh) * 2015-08-14 2015-10-28 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种用于制造车载高压气瓶的4130x无缝钢管及其制备方法
CN106756500A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 天津钢管集团股份有限公司 高强度高韧性气瓶用无缝钢管及生产方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110885949A (zh) * 2019-10-09 2020-03-17 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种一钢种多钢级油井管用无缝钢管及其制备方法
CN111187995A (zh) * 2020-02-17 2020-05-22 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种含硼液压支柱用无缝钢管材料
CN111187995B (zh) * 2020-02-17 2021-07-20 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种含硼液压支柱用无缝钢管材料
CN111534742A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 天津钢管制造有限公司 防止气瓶钢管坯内部裂纹的管坯、制造方法及应用
CN112570487A (zh) * 2020-11-24 2021-03-30 江苏联峰能源装备有限公司 一种采用ф800㎜规格大圆坯生产x80管线钢无缝钢管成型工艺
CN112853215A (zh) * 2021-01-06 2021-05-28 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种含稀土Ce高强高韧高抗挤毁石油套管制备方法
CN112853214A (zh) * 2021-01-06 2021-05-28 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种经济型含稀土80ksi钢级抗硫化氢腐蚀兼抗挤毁石油套管
CN113278865A (zh) * 2021-04-06 2021-08-20 靖江特殊钢有限公司 一种高压气瓶的生产方法
CN113817956A (zh) * 2021-08-02 2021-12-21 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种700MPa级经济型无缝气瓶钢管及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109594021A (zh) 一种1000MPa级高强气瓶用无缝钢管及其制备方法
CN105002445B (zh) 一种用于制造车载高压气瓶的4130x无缝钢管及其制备方法
CN107312970B (zh) 一种超大高强紧固件用钢及生产方法
CN105441801B (zh) 一种超高强度超高韧性石油套管及其tmcp制造方法
NO321325B1 (no) Fremgangsmate for a fremstille somlose stalror med hoy styrke og med utmerket sulfidspennings-oppsprekkingsmotstand
CN100500917C (zh) 抗硫腐蚀钢的冶炼方法
CN101245437A (zh) 高抗挤毁和抗硫化氢腐蚀低合金石油套管及其生产方法
CN106756509B (zh) 一种耐高温合金结构钢及其热处理工艺
CN103014497B (zh) 一种具有优异冲击韧性的管线钢板的生产方法
CN104862591B (zh) 一种高强度高压油管用钢、高压油管及其制造方法
CN102367550A (zh) 一种含稀土耐湿h2s腐蚀换热器用钢管及其生产方法
CN108411196B (zh) 抗拉强度为680MPa级大型移动式压力容器用钢及生产方法
CN109778064A (zh) 一种经济型555MPa级无缝钢管及其制备方法
CN107988547A (zh) 一种高频电阻焊管用x52ms热轧卷板及其制造方法
CN109913757A (zh) 一种耐腐蚀高抗挤石油套管及其制备方法
CN109957714A (zh) 强度和低温韧性优良的管线用钢及其制造方法
CN103276293A (zh) 一种优异抗氢致开裂性管线钢板的生产方法
CN103276309A (zh) 一种含稀土耐湿h2s腐蚀液压支架用无缝钢管及其生产方法
CN103194680B (zh) X级钻杆管体用无缝钢管的制备方法
CN111172478A (zh) 一种供冷拔气瓶用无缝钢管及其制备方法
CN115386693B (zh) 一种抗拉强度590MPa级冷轧双相钢的连续退火方法
CN116536579A (zh) 一种高韧性易焊接风电用钢及其制备方法
CN114855084B (zh) 一种120ksi钢级高强高韧高级抗硫钻杆接头用热轧圆钢及其制备方法
CN115896607A (zh) 一种高淬透性风电螺栓用钢、棒材及其制造方法
CN103498106A (zh) 含硼加稀土bt110h钢级稠油热采井用套管及生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190409