CN110834040A - 一种双相钢弯头成型热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高等级材料成型领域，具体公开一种双相钢弯头成型热处理方法，包括以下步骤：1)将管坯加热后，于弯头成型专用模具上进行弯制成型，待管坯的温度低至890～910℃时，立即停止弯制，进行加速冷却；2)重复步骤1)，直至弯头成型；3)将成型弯头进行热处理，然后加速冷却，得到双相钢弯头。该双相钢弯头成型热处理方法通过严格限定管坯的弯制温度范围，大幅度降低了成型过程中管坯出现裂纹的可能性，提高弯头成型的合格率。

Description

一种双相钢弯头成型热处理方法
技术领域
本发明涉及高等级材料成型领域，具体涉及一种双相钢弯头成型热处理方法。
背景技术
随着双相钢优异的抗氯化物应力腐蚀能力，在石油化工领域应用越来越广泛，在石油化工的设备和管道中会用到弯头，弯头在弯制过程中需要加热到一定温度再利用专用模具成型，由于双相钢强度很高，因此需要多次成型，双相钢对温度特别敏感，按照一般理论，在低于1000℃时铁素体会转化为σ脆性相。但是由于成型难度大，采用传统的弯制和热处理工艺，要求必须在温度降到950℃前就要完成弯制，实际上很难达到，尤其是弯管本身尺寸大时。
CN101733314A公开了一种弯管加工工艺，包括对工件进行退火热处理步骤和放入模具内推制成型步骤，在退火热处理后，将工件冷却至250℃～ 400℃放入模具内推制成型。该工艺适用于6”～12”口径的弯头管件成型，操作简单，容易实现，可以很大程度的提高成品率，降低成本。
CN103266281A提供一种超级双相不锈钢管及其生产工艺，通过Ni、 Mo和Cr的成分的控制，以及与第二热处理和第二冷却工序的配合，意外的获得了使双相不锈钢管的组织细小的技术效果，可以使碳化物充分溶解，均匀扩散，避免了碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标，且具有良好的强塑性。
上述技术方案均未提及，更未解决由于钢管从加热炉中出来以后，很快冷却，很难在弯制过程中控制在要求的温度，造成弯头出现裂纹的问题，因此，有必要研发一种新型弯制和热处理工艺，使得材料在弯制过程中不会降温太快，同时可以允许降至更低的温度不会出现脆性相。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的是提供一种双相钢弯头成型热处理方法，通过对成型热处理工艺进行改进，从而形成一种防止成型过程中弯头快速冷却导致出现裂纹的热处理方法。
本发明提供一种双相钢弯头成型热处理方法，包括以下步骤：
1)将管坯加热后，于弯头成型专用模具上进行弯制成型，待管坯的温度低至890～910℃时，立即停止弯制，进行加速冷却；
2)重复步骤1)，直至弯头成型；
3)将成型弯头进行热处理，然后加速冷却，得到双相钢弯头。
本发明的双相钢弯头成型热处理方法通过严格限定管坯的弯制温度范围，采用一定的处理程序，大幅度降低了成型过程中管坯出现裂纹的可能性，提高弯头成型的合格率。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施方式来详细说明本发明，这些实施方式仅起说明性作用，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种双相钢弯头成型热处理方法，包括以下步骤：
1)将管坯加热后，于弯头成型专用模具上进行弯制成型，待管坯的温度低至890～910℃时，立即停止弯制，进行加速冷却；
2)重复步骤1)，直至弯头成型；
3)将成型弯头进行热处理，然后加速冷却，得到双相钢弯头。
本发明中，管坯的加热条件根据其具体化学成分选用常规的加热条件即可。优选地，步骤1)中，加热的条件包括：加热温度为1115℃±10℃，保温时间计算取值：1-1.5分钟/mm。
优选情况下，弯头成型专用模具在使用前进行预热，预热温度不超过 300℃，更优选地，预热温度为250～300℃。
根据本发明，弯头成型专用模具的预热可采用常规的加热方式，优选地，采用电阻加热方式。
本发明中，加速冷却的方式可以为任意的能够实现管坯或成型弯头迅速冷却的方式，例如可采用强制风冷或放置在冷水池中冷却。
优选地，加速冷却使管坯或成型弯头的温度迅速降至300℃以下。
优选地，步骤3)中，热处理的条件包括：加热温度为1075℃±10℃，保温时间计算取值：1-2分钟/mm。
本发明中，双相钢弯头含有化学成分Cr：24-26wt％，Ni： 6.0-8.0wt％。
按照本发明的一种优选实施方式，双相钢弯头在成型专用模具上弯制，经过一次或多次加热、弯制成型和加速冷却，以及热处理和加速冷却；双相钢弯头含有化学成分Cr：24-26wt％，Ni：6.0-8.0wt％；在弯制前将管坯加热至1115℃±10℃，保温时间计算取值：1-1.5分钟/mm；成型专用模具应进行预热，预热不超过300℃；预热通过电阻加热方式；根据弯头尺寸、模具能力等进行多次弯制直至最终成型；每次弯制成型过程中温度低至 900℃，必须立即停止，采取加速冷却，比如强制风冷或放置冷水池中，使其迅速冷至300℃以下；最后一次弯制后的热处理条件为：1075℃±10℃，保温时间计算取值：1-2分钟/mm，采取加速冷却，比如强制风冷或放置冷水池中，使其迅速冷至300℃以下。
下面将通过实施例对本发明说明进行详细描述。
实施例1
本实施例用于说明本发明的双相钢弯头成型热处理方法。
包括以下步骤：双相钢弯头的管坯在弯制前必须对专用模具进行预热，预热可通过电阻加热方式，预热至300℃即可；在弯制前将管坯加热至 1105℃，保温时间计算取值：1分钟/mm；每次弯制成型过程中温度低至890℃，必须立即停止弯制，采取加速冷却，强制风冷使其迅速冷至300℃以下；经多次弯制得到成型弯头，最后一次弯制后的热处理条件为：1065℃，保温时间计算取值：1分钟/mm，采取加速冷却，强制风冷使其迅速冷至 300℃以下。
采用上述处理方法制得的双相钢弯头产品使用情况良好，弯头产品一次合格率100％。
实施例2
本实施例用于说明本发明的双相钢弯头成型热处理方法。
包括以下步骤：双相钢弯头的管坯在弯制前必须对专用模具进行预热，预热可通过电阻加热方式，预热至300℃即可；在弯制前将管坯加热至 1115℃，保温时间计算取值：1.5分钟/mm；每次弯制成型过程中温度低至 900℃，必须立即停止弯制，采取加速冷却，强制风冷使其迅速冷至300℃以下；经多次弯制成型得到弯头，最后一次弯制后的热处理条件为：1075℃，保温时间计算取值：2分钟/mm，采取加速冷却，放置在冷水池中使其迅速冷至300℃以下。
采用上述处理方法制得的双相钢弯头产品使用情况良好，弯头产品一次合格率100％。
实施例3
本实施例用于说明本发明的双相钢弯头成型热处理方法。
包括以下步骤：双相钢弯头的管坯在弯制前必须对专用模具进行预热，预热可通过电阻加热方式，预热至300℃即可；在弯制前将管坯加热至1125℃，保温时间计算取值：1分钟/mm；每次弯制成型过程中温度低至 910℃，必须立即停止弯制，采取加速冷却，放置在冷水池中使其迅速冷至 300℃以下；经多次弯制得到成型弯头，最后一次弯制后的热处理条件为： 1085℃，保温时间计算取值：2分钟/mm，采取加速冷却，强制风冷使其迅速冷至300℃以下。
采用上述处理方法制得的双相钢弯头产品使用情况良好，弯头产品一次合格率100％。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种双相钢弯头成型热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将管坯加热后，于弯头成型专用模具上进行弯制成型，待管坯的温度低至890～910℃时，立即停止弯制，进行加速冷却；
2)重复步骤1)，直至弯头成型；
3)将成型弯头进行热处理，然后加速冷却，得到双相钢弯头。
2.根据权利要求1所述的双相钢弯头成型热处理方法，其中，加热的条件包括：加热温度为1115℃±10℃，保温时间计算取值：1-1.5分钟/mm。
3.根据权利要求1所述的双相钢弯头成型热处理方法，其中，弯头成型专用模具在使用前进行预热，预热温度不超过300℃。
4.根据权利要求3所述的双相钢弯头成型热处理方法，其中，弯头成型专用模具的预热采用电阻加热方式。
5.根据权利要求1所述的双相钢弯头成型热处理方法，其中，加速冷却的方式为强制风冷或放置在冷水池中冷却。
6.根据权利要求1或5所述的双相钢弯头成型热处理方法，其中，加速冷却使管坯或成型弯头的温度迅速降至300℃以下。
7.根据权利要求1所述的双相钢弯头成型热处理方法，其中，热处理的条件包括：加热温度为1075℃±10℃，保温时间计算取值：1-2分钟/mm。
8.根据权利要求1所述的双相钢弯头成型热处理方法，其中，双相钢弯头含有化学成分Cr：24-26wt％，Ni：6.0-8.0wt％。
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