CN111020404A - 不锈钢管的制造方法 - Google Patents

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杨亮华
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Abstract

本发明提供不锈钢管的制造方法，包括如下步骤：S1、管坯加工：将管坯加工成坯料，且坯料的化学组成质量百分比计为：C：0.04‑0.06%；Cr：15‑21%；Ti：0.1‑0.3%；Ni：1.5‑9%；Mn：0.1～1.3%；Cu：1.5～3.5%；S：0.002‑0.004%；余量为Fe以及不可避免的杂质。本发明通过对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，解决了现有的不锈钢管在生产工艺方面，缺乏对不锈钢管强度的提升，强度较低，导致其在使用过程中，局限性较大，在很多高强度的压力下，易出现折断，不仅大大缩短了不锈钢管的使用寿命，而且存在较大安全隐患的问题。

Description

不锈钢管的制造方法
技术领域
本发明涉及不锈钢管领域，尤其涉及不锈钢管的制造方法。
背景技术
不锈钢管是一种中空的长条圆形钢材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等，另外，在折弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构，也常用作家具厨具等。
在生活生产中，不锈钢管的使用非常广泛，但是由于现有的不锈钢管在生产工艺方面，缺乏对不锈钢管强度的提升，强度较低，导致其在使用过程中，局限性较大，在很多高强度的压力下，易出现折断，不仅大大缩短了不锈钢管的使用寿命，而且存在较大的安全隐患。
因此，有必要提供不锈钢管的制造方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供不锈钢管的制造方法，解决了现有的不锈钢管在生产工艺方面，缺乏对不锈钢管强度的提升，强度较低，导致其在使用过程中，局限性较大，在很多高强度的压力下，易出现折断，不仅大大缩短了不锈钢管的使用寿命，而且存在较大安全隐患的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的不锈钢管的制造方法，其方法包括如下步骤：
S1、管坯加工：将管坯加工成坯料，且坯料的化学组成质量百分比计为：
C：0.04-0.06%；
Cr：15-21%；
Ti：0.1-0.3%；
Ni：1.5-9%；
Mn：0.1～1.3%；
Cu：1.5～3.5%；
S：0.002-0.004%；
余量为Fe以及不可避免的杂质；
S2、坯料预热：对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，且该时间以15-20min最佳；
S3、坯料热加工：将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，控制一定的较短保温时间；
S4、坯料轧制：将热加工后的坯料在一定的温度下，按照一定的轧制速度导入变形轧制设备进行处理；
S5、坯料冷却：将轧制后的坯料，保温一定的时间后在均温条件下按照一定的速率逐渐冷却；
S6、回火和退火：将冷却后的坯料按照一定的温度条件下，进行再加热的回火和退火处理，之后进行整形、切割、抛光、校验等成型操作，最后采用韦氏硬度计或洛氏硬度计，分别测试HRB、HRC硬度。
优选的，所述步骤S2中，对坯料的热处理分为两步，首先采用环形炉预热坯料，然后再用一次感应炉进行一次感应加热。
优选的，所述步骤S2中，环形炉的热处理温度为400-650℃，感应炉的加热温度为1120-1180℃。
优选的，所述步骤S3中，首先进行第一次热处理，其温度为1150-1180℃，在该温度下保温15-20min后，进行第二次热处理操作，且该温度为1120-1150℃。
优选的，所述步骤S4中，该变形轧制设备为行星轧管机，且其加工时的轧制速度为10-20m/min，其回转盘的转速为250-530rpm。
优选的，所述步骤S4中，坯料的轧制温度在550℃±，且该温度的区间浮动为100℃以内，坯料在轧制过程中自身的变形热量与轧制温度的总和不超过1200℃。
优选的，所述步骤S5中，保温的时间不得低于五分钟，均温条件的温度略大于轧制温度，且该温度在50-90℃。
优选的，所述步骤S5中，坯料冷却的速率大于自然空冷的速率，可采用水冷方式进行冷却，且冷却的最终温度应当控制在100℃以下。
优选的，所述步骤S6中，回火处理的温度范围为500-700℃，且以700℃以下的温度为最佳，保温一定时间后进行后续的退火处理。
优选的，所述步骤S6中，回火的保温时间为1.5-2h，同时退火的温度为650-730℃。
与相关技术相比较，本发明提供的不锈钢管的制造方法具有如下有益效果：
本发明提供不锈钢管的制造方法，
1、本发明通过对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，将热加工后的坯料在一定的温度下，按照一定的轧制速度导入变形轧制设备进行处理，解决了现有的不锈钢管在生产工艺方面，缺乏对不锈钢管强度的提升，强度较低，导致其在使用过程中，局限性较大，在很多高强度的压力下，易出现折断，不仅大大缩短了不锈钢管的使用寿命，而且存在较大安全隐患的问题；
2、本发明通过将轧制后的坯料，保温一定的时间后在均温条件下按照一定的速率逐渐冷却，将冷却后的坯料按照一定的温度条件下，进行再加热的回火和退火处理，之后进行整形、切割、抛光、校验等成型操作，最后采用韦氏硬度计或洛氏硬度计，分别测试HRB、HRC硬度，使制造出来的不锈钢管强度更高，使用寿命更长，并且使用范围较广。
附图说明
图1为本发明提供的不锈钢管的制造方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
实施例一
请结合参阅图1，其中图1为本发明提供的不锈钢管的制造方法的流程图。不锈钢管的制造方法，其方法包括如下步骤：
S1、管坯加工：将管坯加工成坯料，且坯料的化学组成质量百分比计为：
C：0.04%；
Cr：15%；
Ti：0.1%；
Ni：1.5%；
Mn：0.1%；
Cu：1.5%；
S：0.002%；
余量为Fe以及不可避免的杂质；
S2、坯料预热：对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，且该时间以15min最佳；
S3、坯料热加工：将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，控制一定的较短保温时间；
S4、坯料轧制：将热加工后的坯料在一定的温度下，按照一定的轧制速度导入变形轧制设备进行处理；
S5、坯料冷却：将轧制后的坯料，保温一定的时间后在均温条件下按照一定的速率逐渐冷却；
S6、回火和退火：将冷却后的坯料按照一定的温度条件下，进行再加热的回火和退火处理，之后进行整形、切割、抛光、校验等成型操作，最后采用韦氏硬度计或洛氏硬度计，分别测试HRB、HRC硬度。
所述步骤S2中，对坯料的热处理分为两步，首先采用环形炉预热坯料，然后再用一次感应炉进行一次感应加热。
所述步骤S2中，环形炉的热处理温度为400℃，感应炉的加热温度为1120℃。
所述步骤S3中，首先进行第一次热处理，其温度为1150℃，在该温度下保温15min后，进行第二次热处理操作，且该温度为1120℃。
所述步骤S4中，该变形轧制设备为行星轧管机，且其加工时的轧制速度为10m/min，其回转盘的转速为250rpm。
所述步骤S4中，坯料的轧制温度在550℃±，且该温度的区间浮动为100℃以内，坯料在轧制过程中自身的变形热量与轧制温度的总和不超过1200℃。
所述步骤S5中，保温的时间不得低于五分钟，均温条件的温度略大于轧制温度，且该温度在50℃。
所述步骤S5中，坯料冷却的速率大于自然空冷的速率，可采用水冷方式进行冷却，且冷却的最终温度应当控制在100℃以下。
所述步骤S6中，回火处理的温度范围为500℃，且以700℃以下的温度为最佳，保温一定时间后进行后续的退火处理。
所述步骤S6中，回火的保温时间为1.5-2h，同时退火的温度为650℃。
实施例二
本发明还提供了一种技术方案，请结合参阅图1，其中图1为本发明提供的不锈钢管的制造方法的流程图。不锈钢管的制造方法，与实施例一不同的是，其方法包括如下步骤：
S1、管坯加工：将管坯加工成坯料，且坯料的化学组成质量百分比计为：
C：0.05%；
Cr：18%；
Ti：0.2%；
Ni：6%；
Mn：0.6%；
Cu：2.5%；
S：0.003%；
余量为Fe以及不可避免的杂质；
S2、坯料预热：对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，且该时间以18min最佳；
S3、坯料热加工：将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，控制一定的较短保温时间；
S4、坯料轧制：将热加工后的坯料在一定的温度下，按照一定的轧制速度导入变形轧制设备进行处理；
S5、坯料冷却：将轧制后的坯料，保温一定的时间后在均温条件下按照一定的速率逐渐冷却；
S6、回火和退火：将冷却后的坯料按照一定的温度条件下，进行再加热的回火和退火处理，之后进行整形、切割、抛光、校验等成型操作，最后采用韦氏硬度计或洛氏硬度计，分别测试HRB、HRC硬度。
所述步骤S2中，对坯料的热处理分为两步，首先采用环形炉预热坯料，然后再用一次感应炉进行一次感应加热。
所述步骤S2中，环形炉的热处理温度为500℃，感应炉的加热温度为1150℃。
所述步骤S3中，首先进行第一次热处理，其温度为1165℃，在该温度下保温18min后，进行第二次热处理操作，且该温度为1135℃。
所述步骤S4中，该变形轧制设备为行星轧管机，且其加工时的轧制速度为15m/min，其回转盘的转速为390rpm。
所述步骤S4中，坯料的轧制温度在550℃±，且该温度的区间浮动为100℃以内，坯料在轧制过程中自身的变形热量与轧制温度的总和不超过1200℃。
所述步骤S5中，保温的时间不得低于五分钟，均温条件的温度略大于轧制温度，且该温度在70℃。
所述步骤S5中，坯料冷却的速率大于自然空冷的速率，可采用水冷方式进行冷却，且冷却的最终温度应当控制在100℃以下。
所述步骤S6中，回火处理的温度范围为600℃，且以700℃以下的温度为最佳，保温一定时间后进行后续的退火处理。
所述步骤S6中，回火的保温时间为1.8h，同时退火的温度为690℃。
实施例三
本发明还提供了一种技术方案，请结合参阅图1，其中图1为本发明提供的不锈钢管的制造方法的流程图。不锈钢管的制造方法，与实施例一和实施例二不同的是，其方法包括如下步骤：
S1、管坯加工：将管坯加工成坯料，且坯料的化学组成质量百分比计为：
C：00.06%；
Cr：21%；
Ti：0.3%；
Ni：9%；
Mn：1.3%；
Cu：3.5%；
S：0.004%；
余量为Fe以及不可避免的杂质；
S2、坯料预热：对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，且该时间以20min最佳；
S3、坯料热加工：将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，控制一定的较短保温时间；
S4、坯料轧制：将热加工后的坯料在一定的温度下，按照一定的轧制速度导入变形轧制设备进行处理；
S5、坯料冷却：将轧制后的坯料，保温一定的时间后在均温条件下按照一定的速率逐渐冷却；
S6、回火和退火：将冷却后的坯料按照一定的温度条件下，进行再加热的回火和退火处理，之后进行整形、切割、抛光、校验等成型操作，最后采用韦氏硬度计或洛氏硬度计，分别测试HRB、HRC硬度。
所述步骤S2中，对坯料的热处理分为两步，首先采用环形炉预热坯料，然后再用一次感应炉进行一次感应加热。
所述步骤S2中，环形炉的热处理温度为650℃，感应炉的加热温度为1180℃。
所述步骤S3中，首先进行第一次热处理，其温度为1180℃，在该温度下保温20min后，进行第二次热处理操作，且该温度为1150℃。
所述步骤S4中，该变形轧制设备为行星轧管机，且其加工时的轧制速度为20m/min，其回转盘的转速为530rpm。
所述步骤S4中，坯料的轧制温度在550℃±，且该温度的区间浮动为100℃以内，坯料在轧制过程中自身的变形热量与轧制温度的总和不超过1200℃。
所述步骤S5中，保温的时间不得低于五分钟，均温条件的温度略大于轧制温度，且该温度在90℃。
所述步骤S5中，坯料冷却的速率大于自然空冷的速率，可采用水冷方式进行冷却，且冷却的最终温度应当控制在100℃以下。
所述步骤S6中，回火处理的温度范围为700℃，且以700℃以下的温度为最佳，保温一定时间后进行后续的退火处理。
所述步骤S6中，回火的保温时间为2h，同时退火的温度为730℃。
本发明提供的不锈钢管的制造方法的工作原理如下：
管坯加工：将管坯加工成坯料，且坯料的化学组成质量百分比计为：C：0.04-0.06%；Cr：15-21%；Ti：0.1-0.3%；Ni：1.5-9%；Mn：0.1～1.3%；Cu：1.5～3.5%；S：0.002-0.004%；余量为Fe以及不可避免的杂质；坯料预热：对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，且该时间以15-20min最佳；坯料热加工：将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，控制一定的较短保温时间；坯料轧制：将热加工后的坯料在一定的温度下，按照一定的轧制速度导入变形轧制设备进行处理；坯料冷却：将轧制后的坯料，保温一定的时间后在均温条件下按照一定的速率逐渐冷却；回火和退火：将冷却后的坯料按照一定的温度条件下，进行再加热的回火和退火处理，之后进行整形、切割、抛光、校验等成型操作，最后采用韦氏硬度计或洛氏硬度计，分别测试HRB、HRC硬度。
与相关技术相比较，本发明提供的不锈钢管的制造方法具有如下有益效果：
本发明通过对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，将热加工后的坯料在一定的温度下，按照一定的轧制速度导入变形轧制设备进行处理，解决了现有的不锈钢管在生产工艺方面，缺乏对不锈钢管强度的提升，强度较低，导致其在使用过程中，局限性较大，在很多高强度的压力下，易出现折断，不仅大大缩短了不锈钢管的使用寿命，而且存在较大安全隐患的问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.不锈钢管的制造方法，其特征在于，其方法包括如下步骤：
S1、管坯加工：将管坯加工成坯料，且坯料的化学组成质量百分比计为：
C：0.04-0.06%；
Cr：15-21%；
Ti：0.1-0.3%；
Ni：1.5-9%；
Mn：0.1～1.3%；
Cu：1.5～3.5%；
S：0.002-0.004%；
余量为Fe以及不可避免的杂质；
S2、坯料预热：对坯料进行预热处理，将工件加热到预定温度，并保持一定的时间，且该时间以15-20min最佳；
S3、坯料热加工：将预热后的坯料分别采用两种不同的温度进行处理，且两次处理前后衔接，控制一定的较短保温时间；
S4、坯料轧制：将热加工后的坯料在一定的温度下，按照一定的轧制速度导入变形轧制设备进行处理；
S5、坯料冷却：将轧制后的坯料，保温一定的时间后在均温条件下按照一定的速率逐渐冷却；
S6、回火和退火：将冷却后的坯料按照一定的温度条件下，进行再加热的回火和退火处理，之后进行整形、切割、抛光、校验等成型操作，最后采用韦氏硬度计或洛氏硬度计，分别测试HRB、HRC硬度。
2.根据权利要求1所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S2中，对坯料的热处理分为两步，首先采用环形炉预热坯料，然后再用一次感应炉进行一次感应加热。
3.根据权利要求2所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S2中，环形炉的热处理温度为400-650℃，感应炉的加热温度为1120-1180℃。
4.根据权利要求1所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S3中，首先进行第一次热处理，其温度为1150-1180℃，在该温度下保温15-20min后，进行第二次热处理操作，且该温度为1120-1150℃。
5.根据权利要求1所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S4中，该变形轧制设备为行星轧管机，且其加工时的轧制速度为10-20m/min，其回转盘的转速为250-530rpm。
6.根据权利要求1所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S4中，坯料的轧制温度在550℃±，且该温度的区间浮动为100℃以内，坯料在轧制过程中自身的变形热量与轧制温度的总和不超过1200℃。
7.根据权利要求1所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S5中，保温的时间不得低于五分钟，均温条件的温度略大于轧制温度，且该温度在50-90℃。
8.根据权利要求1所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S5中，坯料冷却的速率大于自然空冷的速率，可采用水冷方式进行冷却，且冷却的最终温度应当控制在100℃以下。
9.根据权利要求1所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S6中，回火处理的温度范围为500-700℃，且以700℃以下的温度为最佳，保温一定时间后进行后续的退火处理。
10.根据权利要求9所述的不锈钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤S6中，回火的保温时间为1.5-2h，同时退火的温度为650-730℃。
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