CN110004363A - 一种耐磨无缝钢管及其制造方法 - Google Patents

一种耐磨无缝钢管及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110004363A
CN110004363A CN201910270353.6A CN201910270353A CN110004363A CN 110004363 A CN110004363 A CN 110004363A CN 201910270353 A CN201910270353 A CN 201910270353A CN 110004363 A CN110004363 A CN 110004363A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel pipe
wear
seamless steel
manufacturing
resisting
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
CN201910270353.6A
Other languages
English (en)
Inventor
冀鸰
张胤彦
石横玉
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.)
Jingjiang Special Steel Co Ltd
Original Assignee
Jingjiang Special Steel 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 Jingjiang Special Steel Co Ltd filed Critical Jingjiang Special Steel Co Ltd
Priority to CN201910270353.6A priority Critical patent/CN110004363A/zh
Publication of CN110004363A publication Critical patent/CN110004363A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • 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
    • C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • 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
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种耐磨无缝钢管，该钢管的化学成分按质量百分比计为：0.10～0.40% C，0.15～0.40% Si，0.50～1.50% Mn，≤0.015%P，≤1.00%S，≤1.50% Cr，0.015‑0.050% Al，0.005‑0.050% Ti，0.005‑0.050% Nb，≤0.0050%B，余量为Fe及杂质元素。本发明中的材质单一，生产流程及结构简单，兼顾了钢管内壁高耐磨特性与外壁良好的塑性、韧性与焊接性。

Description

一种耐磨无缝钢管及其制造方法
技术领域
本发明属于钢管技术领域，具体涉及一种耐磨无缝钢管及其制造方法。
背景技术
耐磨管道广泛用于磨损严重的矿山充填料、矿精粉和尾矿运送，燃煤火电厂送粉、除渣、输灰等也非常合适，由于输送介质普遍具有硬度高、流速快、流量大等特点，并在输送过程中长期持续对管壁产生冲击、磨损、腐蚀等作用，使管道产生疲劳致使渐渐被磨穿，故采用理想的高强、高韧、高塑材料的耐磨管是减少磨料磨损的重要方式。
目前，国内用于以上用途的耐磨管道种类繁多，这类管道有别于其它用途管道的特征是内壁超高的硬度（≥40HRC），这也是保证其耐磨性和工作寿命的最重要的指标，主要有以下几种：①铸钢管道、铸铁管道，这种管道普遍塑性及可焊性很差；②采用板材卷焊的焊管，需经过卷板、焊接，工艺流程长；③双金属复合管道、堆焊复合管道、陶瓷复合管道等双层复合管道，这类管道兼具了内壁良好的耐磨性与外壁良好的韧性及可焊性，但这些管道制备工艺复杂，加工周期长，材质厚重，而且受加工工艺所限，单支管材较短，尤其在做长距离输送管道时，接口较多，因而综合成本高。
中国专利CN200910012360.2公布了一种用热轧卷板制造耐磨钢管的方法、其成分范围为0.10～0.22%C、0.15～0.70%Si、0.70～1.70%Mn、0.05～0.40%Cr、0.010～0.075%Al、0.01～0.40%Ni、0.10～0.40%Mo、0～0.35%Cu、0～0.050%Nb、0～0.030%Ti、0～0.050%V、0.0005～0.0040%B、<0.0080%N、0～0.0005%Zr、<0.010%S、<0.020%P，其余为Fe，该专利目的是提供一种硬度为HBW360 HBW450(约HRC39～47)的耐磨钢管。
中国专利CN201310105183.9公布了一种热轧卷板制造高硬度耐磨钢管及其制造方法，其化学成分范围为 0.60-0.75% C、0.10-0.40% Si、0.60-1.30% Mn、≤0.020% P、≤0.010% S、0.10-0.50% Cu、0.10-0.50% Ni、0.0030-0.0100% N，其余为 Fe 和不可避免的杂质，其制造方法包括冶炼、铸造、轧板、退火、卷曲制管、焊接、淬火和回火等步骤。本发明通过较高的C含量及后续热处理得到高硬度、高耐磨性，典型洛氏硬度为 HRC62～66，适用于工程机械中极易磨损设备，如混凝土泵车输送管等，可焊性较差。
中国专利CN201310105180.5公布了一种热轧卷板制造耐磨钢管及其制造方法，其化学成分重量百分比为：C：0.28-0.40%、Si：0.10-0.50%、Mn：0.30-0.80%、P：≤0.030%、S：≤0.030%、 Cr：0.60-1.30%、Mo：0.10～0.60%、Ni：0.10～0.50%、Al：0.010-0.080%、 Ti：0.005-0.040%、 Ca：0.0010-0.0050%、N：0.0030-0.0100%，其余为 Fe 和不可避免的杂质，其制造方法包括冶炼、铸造、热轧、制管、焊接、淬火和回火等步骤。本发明在中碳基础上添加适量合金元素，实现硬度高、焊接性能优异等特点，其典型洛氏硬度为HRC48～57；适用于工程机械中极易磨损设备，如混凝土泵车输送管等。
中国专利申请号CN201310715254.7公布了一种高耐磨无缝钢管材料，其特征在于，其化学成分的质量百分比为：C：0.25-0.35%、Mn：1.2-1.6%、Si：0.6-1.2%、Cr：1.8-2.4%、Mo：0.4-0.8%、Cu:0.2-0.5%、W:0.05-0.15%、Ti:0.04-0.08%、B:0.035-0.045%、Y:0.02-0.03%、Tb:0.01-0.02%、P≤0.03、S≤0.03，余量为Fe，其制造方法包括冶炼、连铸、轧管、热处理等步骤，该专利申请通过很高的合金含量来确保热处理后耐磨性能。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种兼顾了钢管内壁高耐磨特性与外壁良好的塑性、韧性与焊接性的耐磨无缝钢管及其制造方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种耐磨无缝钢管，该钢管的化学成分按质量百分比计为：0.10～0.40% C，0.15～0.40% Si，0.50～1.50% Mn，≤0.015%P，≤1.00%S，≤1.50% Cr，0.015-0.050% Al，0.005-0.050% Ti，0.005-0.050% Nb，≤0.0050%B，余量为Fe及杂质元素。
优选地，该钢管的化学成分按质量百分比计为：0.30% C，0.35% Si，1.20% Mn，0.01%P，0.50%S，1% Cr，0.03% Al，0.04% Ti，0.01% Nb，0.003%B，余量为Fe及杂质元素。
一种耐磨无缝钢管的制造方法，包括如下制造步骤：
S1、将上述冶炼原料依次经电炉冶炼、LF精炼、脱气处理生产出满足成分要求的钢水；
S2、将钢水浇注成连铸坯，连铸坯送入缓冷坑缓冷32小时以上，出坑；
S3、将连铸坯送入加热炉中，加热至1150～1280℃，保温3～10小时，出炉；
S4、在1100～1150℃的温度范围内将连铸坯穿孔，制成毛管；
S5、将毛管在1000～1100℃带芯棒轧制，制成荒管；
S6、脱出芯棒后将荒管在减定径机组上最终定径成型，制成无缝钢管；
S7、冷却后的无缝钢管进调质加热炉进行淬火处理，出炉后采用内壁喷水的方式冷却至150℃以下，得到钢管成品。
优选地，前述步骤S1中，脱气处理工艺为RH脱气或VD脱气。
再优选地，前述步骤S7中，淬火加热温度为840～920℃，在炉时间为15～60min。
更优选地，前述步骤S7中，冷却至150℃以下后的钢管在温度为150～250℃范围内进行回火处理以消除热处理应力。
本发明的有益之处在于：本发明的耐磨无缝钢管及其制造方法的材质单一，生产流程及结构简单，兼顾了钢管内壁高耐磨特性与外壁良好的塑性、韧性与焊接性，并且单支钢管长度可达12米以上，尤其适合作为长距离输送用耐磨管道。
附图说明
图1是本发明的实施例1中管材横截面硬度梯度图；
图2是本发明的实施例2中管材横截面硬度梯度图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
本实施例中的无缝耐磨钢管规格为219×7mm，长度为12m，该钢管的化学成分按质量百分比计为：0.14% C，0.25% Si，0.7% Mn，0.013%P，0.004%S，0.12% Cr，0.018% Al，0.012%Ti，0.015% Nb，0.001%B，余量为Fe及杂质元素。
一种耐磨无缝钢管的制造方法，包括如下制造步骤：
S1、将上述冶炼原料依次经电炉冶炼、LF精炼、RH脱气处理生产出满足成分要求的钢水；
S2、将钢水浇注成Φ250mm连铸坯，连铸坯送入缓冷坑缓冷32小时以上，出坑；
S3、将连铸坯800℃下送入加热炉中，加热至1250℃，保温4小时，出炉；
S4、在1150℃的温度下将连铸坯穿孔，制成275×20mm毛管；
S5、将毛管在1050℃带芯棒轧制，制成224.8×7.09mm荒管；
S6、脱出芯棒后将荒管在减定径机组上最终定径成型，制成无缝钢管；
S7、冷却后的无缝钢管进调质加热炉进行淬火处理，加热温度为920℃，在炉时间为15～60min，出炉后采用内壁喷水的方式冷却至150℃以下，在温度为200℃下进行回火处理以消除热处理应力，得到钢管成品。钢管内壁硬度为41HRC，外壁硬度为35HRC，可采用焊接法兰或开坡口对焊的形式连接。
实施例2
本实施例中的无缝耐磨钢管规格为273×28mm，长度为15m，该钢管的化学成分按质量百分比计为：0.36% C，0.25% Si，1.00% Mn，0.01%P，0.002%S，0.50% Cr，0.028% Al，0.015%Ti，0.02% Nb，0.002%B，余量为Fe及杂质元素。
一种耐磨无缝钢管的制造方法，包括如下制造步骤：
S1、将上述冶炼原料依次经电炉冶炼、LF精炼、RH脱气处理生产出满足成分要求的钢水；
S2、将钢水浇注成Φ300mm连铸坯，连铸坯送入缓冷坑缓冷32小时以上，出坑；
S3、将连铸坯800℃下送入加热炉中，加热至1250℃，保温5小时，出炉；
S4、在1150℃的温度下将连铸坯穿孔，制成338×35.1mm毛管；
S5、将毛管在1050℃带芯棒轧制，制成294×19.67mm荒管；
S6、脱出芯棒后将荒管在减定径机组上最终定径成型，制成无缝钢管；
S7、冷却后的无缝钢管进调质加热炉进行淬火处理，加热温度为900℃，在炉时间为15～60min，出炉后采用内壁喷水的方式冷却至150℃以下，在温度为200℃下进行回火处理以消除热处理应力，得到钢管成品。钢管内壁硬度为52HRC，外壁硬度为43HRC，可采用焊接法兰或开坡口对焊的形式连接。
从图1和图2中可看出实施例1和实施例2中的钢管的内壁硬度均较高，硬度由内至外逐步降低。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种耐磨无缝钢管，其特征在于，该钢管的化学成分按质量百分比计为：0.10～0.40% C，0.15～0.40% Si，0.50～1.50% Mn，≤0.015%P，≤1.00%S，≤1.50% Cr，0.015-0.050% Al，0.005-0.050% Ti，0.005-0.050% Nb，≤0.0050%B，余量为Fe及杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨无缝钢管，其特征在于，该钢管的化学成分按质量百分比计为：0.30% C，0.35% Si，1.20% Mn，0.01%P，0.50%S，1% Cr，0.03% Al，0.04% Ti，0.01% Nb，0.003%B，余量为Fe及杂质元素。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨无缝钢管的制造方法，其特征在于，包括如下制造步骤：
S1、将上述冶炼原料依次经电炉冶炼、LF精炼、脱气处理生产出满足成分要求的钢水；
S2、将钢水浇注成连铸坯，连铸坯送入缓冷坑缓冷32小时以上，出坑；
S3、将连铸坯送入加热炉中，加热至1150～1280℃，保温3～10小时，出炉；
S4、在1100～1150℃的温度范围内将连铸坯穿孔，制成毛管；
S5、将毛管在1000～1100℃带芯棒轧制，制成荒管；
S6、脱出芯棒后将荒管在减定径机组上最终定径成型，制成无缝钢管；
S7、冷却后的无缝钢管进调质加热炉进行淬火处理，出炉后采用内壁喷水的方式冷却至150℃以下，得到钢管成品。
4.根据权利要求3所述的一种耐磨无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中，脱气处理工艺为RH脱气或VD脱气。
5.根据权利要求3所述的一种耐磨无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S7中，淬火加热温度为840～920℃，在炉时间为15～60min。
6.根据权利要求3所述的一种耐磨无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S7中，冷却至150℃以下后的钢管在温度为150～250℃范围内进行回火处理以消除热处理应力。
CN201910270353.6A 2019-04-04 2019-04-04 一种耐磨无缝钢管及其制造方法 Pending CN110004363A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910270353.6A CN110004363A (zh) 2019-04-04 2019-04-04 一种耐磨无缝钢管及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910270353.6A CN110004363A (zh) 2019-04-04 2019-04-04 一种耐磨无缝钢管及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110004363A true CN110004363A (zh) 2019-07-12

Family

ID=67169961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910270353.6A Pending CN110004363A (zh) 2019-04-04 2019-04-04 一种耐磨无缝钢管及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110004363A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111979494A (zh) * 2020-08-28 2020-11-24 东风商用车有限公司 一种薄壁内齿圈用含Ti渗碳钢、其制造方法及薄壁内齿圈成型方法
CN111979498A (zh) * 2020-09-23 2020-11-24 达力普石油专用管有限公司 一种抗硫化物应力腐蚀油套管材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06184635A (ja) * 1992-12-18 1994-07-05 Nippon Steel Corp 破壊伝播特性の優れた高強度シームレス鋼管の製造法
CN103290189A (zh) * 2013-06-17 2013-09-11 攀钢集团成都钢钒有限公司 X90q中厚壁无缝钢管及其制造方法
CN103320711A (zh) * 2013-06-26 2013-09-25 衡阳华菱钢管有限公司 无缝钢管及其制造方法
CN103361561A (zh) * 2013-07-05 2013-10-23 内蒙古包钢钢联股份有限公司 接箍料用无缝钢管材料及其制备方法
CN108677083A (zh) * 2018-04-28 2018-10-19 唐山钢铁集团有限责任公司 一种热轧无缝钢管生产用合金辊环及其生产方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06184635A (ja) * 1992-12-18 1994-07-05 Nippon Steel Corp 破壊伝播特性の優れた高強度シームレス鋼管の製造法
CN103290189A (zh) * 2013-06-17 2013-09-11 攀钢集团成都钢钒有限公司 X90q中厚壁无缝钢管及其制造方法
CN103320711A (zh) * 2013-06-26 2013-09-25 衡阳华菱钢管有限公司 无缝钢管及其制造方法
CN103361561A (zh) * 2013-07-05 2013-10-23 内蒙古包钢钢联股份有限公司 接箍料用无缝钢管材料及其制备方法
CN108677083A (zh) * 2018-04-28 2018-10-19 唐山钢铁集团有限责任公司 一种热轧无缝钢管生产用合金辊环及其生产方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111979494A (zh) * 2020-08-28 2020-11-24 东风商用车有限公司 一种薄壁内齿圈用含Ti渗碳钢、其制造方法及薄壁内齿圈成型方法
CN111979498A (zh) * 2020-09-23 2020-11-24 达力普石油专用管有限公司 一种抗硫化物应力腐蚀油套管材料及其制备方法
CN111979498B (zh) * 2020-09-23 2021-10-08 达力普石油专用管有限公司 一种抗硫化物应力腐蚀油套管材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106480374B (zh) 一种耐寒管线用高韧性低屈强比热轧厚板及其生产方法
CN101413088B (zh) 耐硫化氢应力腐蚀的石油套管及其制造方法
CN101880818B (zh) 一种x80弯管和管件的制备方法
WO2013094179A1 (ja) 耐硫化物応力割れ性に優れた油井用高強度継目無鋼管およびその製造方法
CN101285151B (zh) 具有高强韧性的石油套管及其生产方法
CN102161148B (zh) 一种x90钢级弯管和管件的制备方法
CN107747068B (zh) 一种耐热不锈钢无缝管及其制备方法
CN104073739A (zh) 一种耐热不锈钢无缝钢管及不锈钢与无缝钢管的制造方法
CN101328560B (zh) 一种Ni系无缝钢管及其制造方法
CN101353770A (zh) 一种高强度不锈齿轮钢及其制备方法
CN102127697A (zh) 一种x70钢级弯管和管件的制备方法
CN110284062B (zh) 一种具有高强度、高韧性的大直径圆钢及其制造方法
CN103710619B (zh) 一种k60级管件用热轧厚板及其生产方法
CN108393355A (zh) 一种油气井用新型无缝钢管的制造方法
CN107988548B (zh) 一种适应低温祼露环境的x80管线钢板及其生产方法
CN102383057A (zh) 耐低温k60管线钢及其所制弯管和弯管的制作方法
CN102392181A (zh) 一种合金钢、无缝钢管及异型钢管的热处理工艺
CN104775079A (zh) 一种海洋用高可焊、大口径、厚壁高钢级无缝钢管及其制备工艺
CN104975239A (zh) 英标b500c直条螺纹钢筋的生产方法
CN110004363A (zh) 一种耐磨无缝钢管及其制造方法
CN101177761A (zh) 起重机臂架用管及制造方法
CN105154793A (zh) 一种高强度、高耐蚀双相耐热钢
CN105018836A (zh) 旋挖钻机钻杆用精密无缝钢管的制备方法
CN102383050A (zh) Cr-Ni系抗高温氧化奥氏体耐热钢棒材及其制备方法
CN102127698A (zh) 一种x100钢级弯管和管件的制备方法

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: 20190712