CN116024506A - 厚壁bj1050起重机臂架用无缝钢管及制备方法 - Google Patents
厚壁bj1050起重机臂架用无缝钢管及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管，包括如下质量百分比的各组分：C：0.14～0.18％；Si：0.25～0.35％；Mn：1.35～1.5％；V：0.07～0.10％；Ni：0.50～0.60％；Mo：0.50～0.60％；Cr：0.75～0.85％；Al：0.01～0.05％；Fe和杂质元素；本发明采用低合金生产，添加镍铬钼合金提高钢的力学性能，适合生产193.7mm≤外径≤323.9mm，20mm≤壁厚≤40mm的无缝钢管，该钢管屈服强度≥1010MPa，抗拉强度≥1070MPa，断后伸长率≥13％，‑40℃纵向全尺寸夏比V型冲击功≥34J，组织为贝氏体加铁素体组织。
Description
技术领域
本发明属于冶金工业的钢管制造技术领域，尤其涉及厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管及制备方法。
背景技术
履带式起重机是一种高层构筑物施工用的重型自行式起重机，履带式起重机是工程机械中技术含量高、制造工艺复杂、具有独特性能的起重作业机械产品，履带式起重机广泛应用于桥梁、发电设备、炼油设备、核电、风力发电机组以及海上工作平台等项目的施工。
BJ1050臂架管产品是通过在钢中加入一定量的合金元素制成的一种低合金钢，BJ1050臂架管一般长11m左右，作为主弦管与腹管焊接组合；对于400t以上大型履带式起重机的臂架主弦管所使用的钢管外径更大、壁厚更厚、强度更高，其使用条件要求无缝钢管不仅具有更高的强度和韧性，同时由于履带式起重机臂架全部由钢管焊接而成，因此还要求钢管具有良好的焊接性能。
大型履带式起重机所需的臂架管要求强度高、壁厚，在生产制造过程中轧制力大，几何尺寸控制难度高，是钢管生产企业高难度，高附加值产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管及其制备方法，具体是采用低碳高强度钢，添加微合金化元素，采用PQF连轧管机组生产，步进式加热炉加热后热处理的工艺生产的厚壁高强度无缝钢管的生产方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管，包括如下质量百分比的各组分：
C：0.14～0.18％；Si：0.25～0.35％；Mn：1.35～1.5％；V：0.07～0.10％；Ni：0.50～0.60％；Mo：0.50～0.60％；Cr：0.75～0.85％；Al：0.01～0.05％；Fe和杂质元素。
进一步的，还包括如下质量百分比的各组分：
P≤0.015％；S≤0.005％；Cu≤0.20％；N≤0.015％。
厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管的制备方法，包括如下步骤：
S1、按钢种成分及百分比配料，经电炉炼钢，LF精炼后的钢水进行VD真空脱气，铸坯采用连续铸造。
S2、轧制。
进一步的，所述轧制步骤包括：
S101、连铸坯切定尺后在环形加热炉内加热，炉温在1240～1280℃，在炉时间2h；
S102、穿孔后毛管内表面喷硼砂抗氧化，进入PQF连扎管机组，将穿孔工序移送来的毛管进行减径、延伸并相应减壁，同时改善钢管内、外表面光洁度，提高壁厚均匀度；
S103、连轧后的荒管进行定径；
S104、定径后的钢管在大冷床冷却至室温；
S105、热处理。
进一步的，所述热处理包括：步进梁式连续热处理炉加热、高压水除鳞、淬火、步进梁式连续热处理炉加热、高压水除鳞、矫直、修磨、探伤、切定尺、测长、称重、喷标。
本发明的优点和积极效果是：
本发明采用低合金生产，添加镍铬钼合金提高钢的力学性能，适合生产193.7mm≤外径≤323.9mm，20mm≤壁厚≤40mm的厚壁高强臂架用无缝钢管，使用该钢种制造的无缝钢管屈服强度≥1010MPa，抗拉强度≥1070MPa，断后伸长率≥13％，-40℃纵向全尺寸夏比V型冲击功≥34J，组织为贝氏体加铁素体组织。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
本实施例提供的厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管，包括如下质量百分比的各组分：
C：0.14～0.18％；Si：0.25～0.35％；Mn：1.35～1.5％；V：0.07～0.10％；Ni：0.50～0.60％；Mo：0.50～0.60％；Cr：0.75～0.85％；Al：0.01～0.05％；Fe和杂质元素；
还包括如下质量百分比的各组分：
P≤0.015％；S≤0.005％；Cu≤0.20％；N≤0.015％。
对主要组成成分选取理由如下：
碳：C是钢中的强化元素，显著提高钢的强度，但碳影响焊接性能，此钢种碳被控制在0.14～0.18％；
锰：Mn是提高钢的强度及韧性的元素，但Mn含量过高，焊接裂纹敏感性增强，此钢种Mn含量1.35～1.5％；
铬：Cr能提高钢的淬透性元素，但是Cr含量过高时，焊接裂纹敏感性增强,本钢种把Cr含量控制在0.75～0.85％；
镍：Ni是增加钢的淬透性和提高韧性(尤其是低温韧性)的有效元素；但Ni的价格很高，一般在没有低温韧性要求的前提下不加入Ni，但对于本产品要求-40℃的低温冲击韧性指标，因此将Ni含量控制在0.50～0.60％；
钼：Mo是提高淬透性、防止回火时强度降低所必须的元素，对微合金化钢来说一般不加入Mo，但对于厚壁结构钢通常会适量加入Mo以提高钢的淬透能力和回火稳定性，此钢种Mo含量0.50～0.60％。
厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管的制备方法，包括如下步骤：
S1、按钢种成分及百分比配料，经电炉炼钢，LF精炼后的钢水进行VD真空脱气，铸坯采用连续铸造。
S2、轧制。
其中，所述轧制步骤包括：
S101、连铸坯切定尺后在环形加热炉内加热，炉温在1240～1280℃，在炉时间2h；
S102、穿孔后毛管内表面喷硼砂抗氧化，进入PQF连扎管机组，将穿孔工序移送来的毛管进行减径、延伸并相应减壁，同时改善钢管内、外表面光洁度，提高壁厚均匀度；
S103、连轧后的荒管进行定径，定径工序的主要工艺任务是定径保证后钢管具有光滑的外表面和高精度的几何尺寸，使热轧成品钢管具有较高的综合使用性能；
S104、定径后的钢管在大冷床冷却至室温；
S105、热处理及加工线主要流程为：步进梁式连续热处理炉加热、高压水除鳞、淬火、步进梁式连续热处理炉加热、高压水除鳞、矫直、修磨、探伤、切定尺、测长、称重、喷标。
实施例2
本实施例生产的Φ193.7×20mm无缝钢管，具体情况如下：
1.1钢种成分
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo |
| 0.14 | 0.25 | 1.35 | 0.013 | 0.001 | 0.75 | 0.50 |
| Ni | Cu | V | Al | |||
| 0.50 | 0.06 | 0.07 | 0.01 |
1.2钢管性能
(1)拉伸
| 试样 | Rp0.2(MPa) | Rm(MPa) | A％ |
| 1 | 1024 | 1071 | 20.5 |
| 2 | 1021 | 1073 | 20.0 |
(2)冲击
(3)组织：铁素体加贝氏体
实施例3：
本实施例生产的Φ219×40mm无缝钢管，具体情况如下：
1.1钢种成分
1.2钢管性能
(1)拉伸
| 试样 | Rp0.2(MPa) | Rm(MPa) | A％ |
| 1 | 1061 | 1099 | 17.5 |
| 2 | 1039 | 1078 | 18.5 |
(2)冲击
(3)组织：铁素体加贝氏体
实施例4
本实施例生产的Φ323.9×20mm无缝钢管，具体情况如下：1.1钢种成分
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo |
| 0.17 | 0.30 | 1.39 | 0.008 | 0.002 | 0.78 | 0.60 |
| Ni | Cu | V | Al | |||
| 0.60 | 0.06 | 0.10 | 0.02 |
1.2钢管性能
(1)拉伸
| 试样 | Rp0.2(MPa) | Rm(MPa) | A％ |
| 1 | 1048 | 1091 | 17.0 |
| 2 | 1060 | 1097 | 16.5 |
(2)冲击
(3)组织：铁素体加贝氏体
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管，其特征在于，包括如下质量百分比的各组分：
C：0.14～0.18％；Si：0.25～0.35％；Mn：1.35～1.5％；V：0.07～0.10％；Ni：0.50～0.60％；Mo：0.50～0.60％；Cr：0.75～0.85％；Al：0.01～0.05％；Fe和杂质元素。
2.根据权利要求1所述厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管，其特征在于：还包括如下质量百分比的各组分：
P≤0.015％；S≤0.005％；Cu≤0.20％；N≤0.015％。
3.权利要求1或2所述的厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按钢种成分及百分比配料，经电炉炼钢，LF精炼后的钢水进行VD真空脱气，铸坯采用连续铸造。
S2、轧制。
4.根据权利要求3所述厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管的制备方法，其特征在于，所述轧制步骤包括：
S101、连铸坯切定尺后在环形加热炉内加热，炉温在1240～1280°C，在炉时间2h；
S102、穿孔后毛管内表面喷硼砂抗氧化，进入PQF连扎管机组，将穿孔工序移送来的毛管进行减径、延伸并相应减壁，同时改善钢管内、外表面光洁度，提高壁厚均匀度；
S103、连轧后的荒管进行定径；
S104、定径后的钢管在大冷床冷却至室温；
S105、热处理。
5.根据权利要求4所述厚壁BJ1050起重机臂架用无缝钢管的制备方法，其特征在于，所述热处理包括：
步进梁式连续热处理炉加热、高压水除鳞、淬火、步进梁式连续热处理炉加热、高压水除鳞、矫直、修磨、探伤、切定尺、测长、称重、喷标。
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2023
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