CN114686755A - 一种大口径高强度bj890起重机臂架用无缝钢管及其中频热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管及其中频热处理方法。所述的大口径无缝钢管其组分和各组分所占的质量百分比为：C：0.15～0.18%，Si:0.20～0.50%，Mn:1.3～1.5%，P≤0.020%，S≤0.010%，V:0.05～0.08%，Nb:0.035～0.055%，Ni≤0.40%，Cu≤0.15～0.35%，Mo:0.20～0.40%，Cr：0.70～0.90%，Al:0.020～0.050%，Al/N≥2，其余为Fe和微量杂质元素。包括下述步骤：1）冶炼；2）轧制；3）成品钢管热处理采用中频热处理。本发明提高材料的强度和韧性,使钢管具有较高的综合力学性能，满足BJ890起重机臂架用无缝钢管的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种无缝钢管及其中频加热方法，尤其涉及一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管及其中频热处理方法。
背景技术
近年来,我国履带式起重机发展迅速,尤其是大吨位履带式起重机的崛起,对材料的性能提出更高的要求。起重机臂架是履带式起重机承载和移送、起吊重物的关键部件,不仅要具有高强度、高塑性和良好的韧性,还必须具有良好的焊接性能,并且规格多,质量要求高。这类高强度无缝钢管属于低碳高强度钢,是通过添加微合金化元素,及少量合金元素，再经过合理的调质处理得到回火索氏体组织,有效地发挥微合金化元素的细化晶粒及回火过程中析出强化作用,从而提高材料的强度和韧性,使钢具有较高的综合力学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管及其中频热处理方法，以解决现有技术中的问题。
本发明的技术方案是：一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管，所述的大口径无缝钢管其组分和各组分所占的质量百分比为：C：0.15～0.18%，Si:0.20～0.50%，Mn:1.3～1.5%，P≤0.020%，S≤0.010%，V:0.05～0.08%，Nb:0.035～0.055%，Ni≤0.40%，Cu≤0.15～0.35%，Mo:0.20～0.40%，Cr：0.70～0.90%，Al:0.020～0.050%，Al/N≥2，其余为Fe和微量杂质元素。
所述的大口径无缝钢管为外径219mm～762mm、壁厚8mm～40mm的起重机臂架用无缝钢管。
所述的大口径无缝钢管屈服强度≥890Mpa，抗拉强度≥960Mpa，延伸率≥14%，-20°C冲击功≥35J。
一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管的中频热处理方法，包括下述步骤：
1）冶炼，将上述钢种组成元素重量成分配料冶炼，喂入钙丝控制夹杂物形态，后进行连铸，连铸过程中采用电磁搅拌和气体保护；
2）轧制，管坯轧制成外径219mm～762mm，壁厚8mm～40mm热轧钢管；
3）成品钢管热处理采用中频热处理，淬火温度940±10℃，接着水淬，回火温度500°C～650°C，空冷至室温。
所述的冶炼步骤中气体含量0≤40PPm，N≤80PPm，H≤2.5PPm，并控制A、B、C、D和DS类夹杂不大于1.5级，且单系和不大于4.5级。
本发明的有益效果是：通过对低碳高强度钢,添加微合金化元素,少量合金元素，经过轧制，以及成品钢管中频淬火、回火得到回火索氏体组织,有效地发挥微合金化元素的细化晶粒、中频快速加热的细化晶粒及回火过程中合金析出强化作用,从而提高材料的强度和韧性,使钢管具有较高的综合力学性能，满足BJ890起重机臂架用无缝钢管的要求。
具体实施方式
实施例1
一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管，所述的大口径无缝钢管其组分和各组分所占的质量百分比为：C：0.15%，Si:0.20%，Mn:1.3%，P≤0.020%，S≤0.010%，V:0.05%，Nb:0.035%，Ni≤0.40%，Cu≤0.15，Mo:0.20%，Cr：0.70%，Al:0.020%，Al/N≥2，其余为Fe和微量杂质元素。
所述的大口径无缝钢管为外径219mm～762mm、壁厚8mm～40mm的起重机臂架用无缝钢管。
所述的大口径无缝钢管屈服强度≥890Mpa，抗拉强度≥960Mpa，延伸率≥14%，-20°C冲击功≥35J。
一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管的中频热处理方法，包括下述步骤：
1）冶炼，将上述钢种组成元素重量成分配料冶炼，喂入钙丝控制夹杂物形态，后进行连铸，连铸过程中采用电磁搅拌和气体保护；
2）轧制，管坯轧制成外径219mm～762mm，壁厚8mm～40mm热轧钢管；
3）成品钢管热处理采用中频热处理，淬火温度930℃，接着水淬，回火温度550°C，空冷至室温。
所述的冶炼步骤中气体含量0≤40PPm，N≤80PPm，H≤2.5PPm，并控制A、B、C、D和DS类夹杂不大于1.5级，且单系和不大于4.5级。
实施例2
一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管，所述的大口径无缝钢管其组分和各组分所占的质量百分比为：C：0.17%，Si:0.4%，Mn:1.4%，P≤0.020%，S≤0.010%，V:0.06%，Nb:0.04%，Ni≤0.40%，Cu≤0.2%，Mo:0.3%，Cr：0.8%，Al:0.4%，Al/N≥2，其余为Fe和微量杂质元素。
所述的大口径无缝钢管为外径219mm～762mm、壁厚8mm～40mm的起重机臂架用无缝钢管。
所述的大口径无缝钢管屈服强度≥890Mpa，抗拉强度≥960Mpa，延伸率≥14%，-20°C冲击功≥35J。
一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管的中频热处理方法，包括下述步骤：
1）冶炼，将上述钢种组成元素重量成分配料冶炼，喂入钙丝控制夹杂物形态，后进行连铸，连铸过程中采用电磁搅拌和气体保护；
2）轧制，管坯轧制成外径219mm～762mm，壁厚8mm～40mm热轧钢管；
3）成品钢管热处理采用中频热处理，淬火温度940℃，接着水淬，回火温度600°C，空冷至室温。
所述的冶炼步骤中气体含量0≤40PPm，N≤80PPm，H≤2.5PPm，并控制A、B、C、D和DS类夹杂不大于1.5级，且单系和不大于4.5级。
实施例3
一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管，所述的大口径无缝钢管其组分和各组分所占的质量百分比为：C： 0.18%，Si: 0.50%，Mn: 1.5%，P≤0.020%，S≤0.010%，V:0.08%，Nb: 0.055%，Ni≤0.40%，Cu≤0.35%，Mo:0.40%，Cr：0.90%，Al:0.050%，Al/N≥2，其余为Fe和微量杂质元素。
所述的大口径无缝钢管为外径219mm～762mm、壁厚8mm～40mm的起重机臂架用无缝钢管。
所述的大口径无缝钢管屈服强度≥890Mpa，抗拉强度≥960Mpa，延伸率≥14%，-20°C冲击功≥35J。
一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管的中频热处理方法，包括下述步骤：
1）冶炼，将上述钢种组成元素重量成分配料冶炼，喂入钙丝控制夹杂物形态，后进行连铸，连铸过程中采用电磁搅拌和气体保护；
2）轧制，管坯轧制成外径219mm～762mm，壁厚8mm～40mm热轧钢管；
3）成品钢管热处理采用中频热处理，淬火温度950℃，接着水淬，回火温度650°C，空冷至室温。
所述的冶炼步骤中气体含量0≤40PPm，N≤80PPm，H≤2.5PPm，并控制A、B、C、D和DS类夹杂不大于1.5级，且单系和不大于4.5级。
本发明中材料各元素、轧制工艺以及中频热处理的作用及机理：
材料元素：
⑴C，Mn是最有效的固溶强化元素，C、Mn含量控制范围分别为：C：0.15～0.18%，Mn:1.3～1.5%；
⑵钢中S，P是有害杂质元素，钢中P，S含量越低越好；
⑶钢中Al的加入含量控制在0.020%～0.050%，且Al/N≥2；
⑷钒在轧制过程中应变诱导析出的V（C、N）可阻止形变奥氏体的再结晶，V的含量为0.05～0.08%；
⑸在钢中加入Nb，可以通过Nb（C、N）未溶质点及应变诱导析出抑制高温变形过程的再结晶，Nb含量控制在0.035～0.055%；
⑹Mo是钢的重要的合金元素，含量控制在0.20-0.40%；
⑺Cr是钢的淬透性合金元素，含量控制在0.70-0.90%；
⑻Cu含量控制在0.15-0.35%；
⑼控制钢种的夹杂物，进行钙处理，提高钢的纯净度，控制S≤0.010%,P≤0.020%，气体N≤80PPM，O≤40PPM，H≤2.5PPM。
轧制：轧制成外径219mm～762mm，壁厚8mm～40mm热轧钢管。
中频热处理：成品钢管热处理采用中频淬火+回火工艺，通过中频加热，进一步细化晶粒，实现成品钢管细化晶粒强化。
Claims (5)
1.一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管，其特征在于：所述的大口径无缝钢管其组分和各组分所占的质量百分比为：C：0.15～0.18%，Si:0.20～0.50%，Mn:1.3～1.5%，P≤0.020%，S≤0.010%，V:0.05～0.08%，Nb:0.035～0.055%，Ni≤0.40%，Cu≤0.15～0.35%，Mo:0.20～0.40%，Cr：0.70～0.90%，Al:0.020～0.050%，Al/N≥2，其余为Fe和微量杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管，其特征在于：所述的大口径无缝钢管为外径219mm～762mm、壁厚8mm～40mm的起重机臂架用无缝钢管。
3.根据权利要求2所述的一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管，其特征在于：所述的大口径无缝钢管屈服强度≥890Mpa，抗拉强度≥960Mpa，延伸率≥14%，-20°C冲击功≥35J。
4.一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管的中频热处理方法，包括下述步骤，其特征在于：
1）冶炼，将上述钢种组成元素重量成分配料冶炼，喂入钙丝控制夹杂物形态，后进行连铸，连铸过程中采用电磁搅拌和气体保护；
2）轧制，管坯轧制成外径219mm～762mm，壁厚8mm～40mm热轧钢管；
3）成品钢管热处理采用中频热处理，淬火温度940±10℃，接着水淬，回火温度500°C～650°C，空冷至室温。
5.根据权利要求1所述的一种大口径高强度BJ890起重机臂架用无缝钢管的中频热处理方法，其特征在于：所述的冶炼步骤中气体含量0≤40PPm，N≤80PPm，H≤2.5PPm，并控制A、B、C、D和DS类夹杂不大于1.5级，且单系和不大于4.5级。
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| CN202011645534.1A Pending CN114686755A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种大口径高强度bj890起重机臂架用无缝钢管及其中频热处理方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20160186300A1 (en) * | 2013-08-26 | 2016-06-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Rolled round steel material for steering rack bar, and steering rack bar |
| CN105779897A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-07-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种m65级电阻焊石油套管及其制造方法 |
| CN109371204A (zh) * | 2018-12-22 | 2019-02-22 | 扬州龙川钢管有限公司 | 一种大口径高强度bj890起重机臂架用无缝钢管及其生产方法 |
-
2020
- 2020-12-31 CN CN202011645534.1A patent/CN114686755A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20160186300A1 (en) * | 2013-08-26 | 2016-06-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Rolled round steel material for steering rack bar, and steering rack bar |
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