CN116694891A - 一种壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法，包括：采用低温加热制度，将圆管坯装入环形加热炉，经过预热段、加热段、均热段三段加热，实现最终均热段温度为：1200～1250℃，总加热时间控制在4～4.5小时范围；保证穿孔后温度≥1180℃、入PQF热连轧机温度≥980℃、出定径机组温度≥850℃温度控制；进行调质热处理，淬火炉温度为910℃±10℃，冷却水量：外淋水4000m3/h，内喷水量3600m3/h；回火炉温度620℃±10℃。本发明的目的是提供一种生产成本低、钢管壁厚＞25mm、调质热处理工艺实现产品性能满足L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及黑色金属冶炼及金属压力加工领域，尤其涉及一种壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法。
背景技术
目前企业生产≤25mm壁厚的L360QS/X52QS无缝钢管采用调质工艺生产，通过生产数据统计分析，产品一次合格率达90％以上，当生产壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管，由于管线钢对碳当量和化学元素有严格的限制，采用碳锰钢生产时，随壁厚的增加，材料的横向冲击值明显降低，材料的屈服强度富余量不够，甚至达不到360MPa标准要求，为了同时满足材料的力学性能和生产工艺性能要求，本发明旨在提供一种壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产成本低、钢管壁厚＞25mm、调质热处理工艺实现产品性能满足L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法，包括：
1)、生产直径430mm、化学成分合格的L360QS/X52QS管线管圆管坯，使得钢中碳当量CEpcm≤0.22％；
2)、将圆管坯装入环形加热炉，经过预热段、加热段、均热段三段加热，总加热时间控制在4～4.5小时范围；预热段温度范围为：700～950℃、加热段温度范围为：900～1210℃、均热段温度范围为：1210～1260℃；
3)、圆管坯出环形加热炉，被送进穿孔机进行穿孔，保证穿孔机本体、前后台轧制中心线一致性，保证穿孔后的温度≥1180℃；
4)、将穿孔后的毛管送进PQF热连轧机组连轧，保证进入连轧机组前毛管的温度≥980℃；
5)、根据钢管壁厚，采用3～5机架进行定径，保证钢管出定径后的温度≥850℃；
6)、钢管出定径机组后在冷床上进行空冷，空冷至室温后进行锯切、人工检查；
7)、钢管尺寸、外观质量合格的钢管进行调质热处理，淬火炉温度为910℃±10℃，冷却水量：外淋水2800-4200m3/h,优选4000m3/h，内喷水量3400-3800m3/h，优选3600m3/h；回火炉温度620℃±10℃。
进一步的，还包括：
8)、热处理后的钢管经过矫直、探伤、水压、人工检查、化学成分和力学性能的检测分析。
进一步的，所述圆管坯质量百分比的化学成分为：C 0.09-0.12％，Si0.30-0.40％，Mn 1.0-1.2％，P≤0.018％；S≤0.003％；Cr 0.15-0.25％，Mo0.08-0.15％，Nb0.015-0.025％，V 0.02-0.04％，Ti 0.01-0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，所制造的钢管的性能为：屈服强度：380～530MPa；抗拉强度：520～560MPa；屈强比：≤0.80；延伸率：≥35％；0℃时的横向冲击值：AKV≥150J/cm2；晶粒度：≥8.0级。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
化学成分采用C+Mn+Cr+Mo+Nb+V+Ti合金化体系，对材料起到固溶强化、析出强化和细晶强化的组合，提高材料的强度和冲击韧性；通过调质热处理工艺生产壁厚＞25mmL360QS/X52QS无缝钢管，产品性能满足API 5L标准要求，钢中碳当量CEpcm≤0.22％。
实现调质热处理工艺生产壁厚＞25mmL360QS/X52QS无缝钢管，使得钢管的各项性能优异，具体性能指标如下：屈服强度：380～530MPa；抗拉强度：520～560MPa；屈强比：≤0.80；延伸率：≥35％；0℃时的横向冲击值：AKV≥150J/cm2；晶粒度：≥8.0级。
本发明针对背景技术中存在的问题，通过“化学成分设计和低碳生产工艺”技术措施，很好地解决了上述技术问题，取得了显著的进步。
附图说明
下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
图1为实施例1显微组织照片；
图2为实施例2显微组织照片；
图3为实施例3显微组织照片。
具体实施方式
下面结合实施例1～实施例3对本发明作进一步详细说明。
直径430mm、化学成分及质量合格的L360QS/X52QS管线管圆管坯，使得钢中碳当量CEpcm≤0.22％。
生产工艺流程顺序为：管坯加热→穿孔→PQF热连轧→定径→冷却→锯切→调质热处理→探伤→水压→人工检查→检测分析。
具体生产工艺流程简述如下：
1、将圆管坯装入环形加热炉，经过预热段、加热段、均热段三段加热，总加热时间控制在4～4.5小时范围。预热段温度范围为：700～950℃、加热段温度范围为：900～1210℃、均热段温度范围为：1210～1260℃；
2、圆管坯出环形加热炉，被送进穿孔机进行穿孔，保证穿孔机本体、前后台轧制中心线一致性，保证穿孔后的温度≥1180℃。
3、将穿孔后的毛管送进PQF热连轧机组连轧，保证进入连轧机组前毛管的温度≥980℃。
4、根据钢管壁厚，采用3～5机架进行定径，保证钢管出定径后的温度≥850℃。
5、钢管出定径机组后在冷床上进行空冷，空冷至室温后进行锯切、人工检查。
6、钢管尺寸、外观质量合格的钢管进行调质热处理，淬火炉温度为910℃±10℃，冷却水量：外淋水4000m3/h，内喷水量3600m3/h；回火炉温度620℃±10℃。
7、热处理后的钢管经过矫直、探伤、水压、人工检查、化学成分和力学性能的检测分析。
对调质热处理工艺生产规格为：(钢管外径×钢管壁厚×钢管长度)Ф406mm×26.19mm×12000mm(实施例1)、Ф426mm×28mm×12000mm(实施例2)、Ф426mm×30mm×11500mm(实施例3)L360QS/X52QS管线用无缝钢管，进行取样检验，其化学成分化验结果(重量百分比含量)见表1，力学性能检测结果及见表2，金相性能检测结果见表3，显微组织照片见图1～图3所示。
表1管坯的化学成分检测结果(重量％)
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Nb | V | Ti | CEpcm | |
| 实 | 0.10 | 0.35 | 1.1 | 0.011 | 0.002 | 0.20 | 0.11 | 0.021 | 0.03 | 0.013 | 0.186 |
| 实 | 0.11 | 0.32 | 1.05 | 0.013 | 0.002 | 0.23 | 0.12 | 0.022 | 0.03 | 0.011 | 0.184 |
| 实 | 0.10 | 0.33 | 1.0 | 0.012 | 0.003 | 0.22 | 0.14 | 0.020 | 0.03 | 0.012 | 0.180 |
表2无缝钢管的力学性能检测结果
| Rt0.5(MPa) | Rm(MPa) | Rt0.5/Rm | A(％) | AKV(0℃，横向，J/cm2) | |
| 实施例1 | 380 | 527 | 0.72 | 39 | 180，168，185 |
| 实施例2 | 387 | 531 | 0.73 | 40 | 167，183，179 |
| 实施例3 | 390 | 530 | 0.73 | 38 | 193，172，175 |
表3无缝钢管的金相性能检测结果(级)
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法，其特征在于，包括：
1)、生产直径430mm、化学成分合格的L360QS/X52QS管线管圆管坯，使得钢中碳当量CEpcm≤0.22％；
2)、将圆管坯装入环形加热炉，经过预热段、加热段、均热段三段加热，总加热时间控制在4～4.5小时范围；预热段温度范围为：700～950℃、加热段温度范围为：900～1210℃、均热段温度范围为：1210～1260℃；
3)、圆管坯出环形加热炉，被送进穿孔机进行穿孔，保证穿孔机本体、前后台轧制中心线一致性，保证穿孔后的温度≥1180℃；
4)、将穿孔后的毛管送进PQF热连轧机组连轧，保证进入连轧机组前毛管的温度≥980℃；
5)、根据钢管壁厚，采用3～5机架进行定径，保证钢管出定径后的温度≥850℃；
6)、钢管出定径机组后在冷床上进行空冷，空冷至室温后进行锯切、人工检查；
7)、钢管尺寸、外观质量合格的钢管进行调质热处理，淬火炉温度为910℃±10℃，冷却水量：外淋水3800-4200m3/h，内喷水量3400-3800m3/h；回火炉温度620℃±10℃。
2.根据权利要求1所述的壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法，其特征在于，还包括：
8)、热处理后的钢管经过矫直、探伤、水压、人工检查、化学成分和力学性能的检测分析。
3.根据权利要求1所述的壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述圆管坯质量百分比的化学成分为：C 0.09-0.12％，Si0.30-0.40％，Mn 1.0-1.2％，P≤0.018％；S≤0.003％；Cr 0.15-0.25％，Mo0.08-0.15％，Nb 0.015-0.025％，V 0.02-0.04％，Ti 0.01-0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的壁厚＞25mm的L360QS/X52QS无缝钢管的制造方法，其特征在于，所制造的钢管的性能为：屈服强度：380～530MPa；抗拉强度：520～560MPa；屈强比：≤0.80；延伸率：≥35％；0℃时的横向冲击值：AKV≥150J/cm2；晶粒度：≥8.0级。
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