一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟首先圓鋼準(zhǔn)備，圓鋼中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為：C：0.04～0.01份；Si：≤0.75份；Mn：≤2份；S：≤0.015份；P：≤0.03；Ni：9～12份；Cr：17～19份；Nb：0.8～1.1份，然后依次通過(guò)冶煉、剝皮、熱軋穿孔、冷加工變形、第一次酸洗、熱固溶處理，第二次酸洗、檢驗(yàn)后得成品入庫(kù)，本發(fā)明中的各組分及含量均經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，從而達(dá)到最佳的協(xié)同技術(shù)效果，通過(guò)固溶熱處理，使得本發(fā)明即使在較高固溶處理中通過(guò)碳化鈮的沉淀也能獲得細(xì)晶體，從而使得本發(fā)明生產(chǎn)的鋼管不但在高溫環(huán)境中具有極好的耐腐蝕性抗蒸汽氧化性能，而且與現(xiàn)有技術(shù)相比，產(chǎn)品許用應(yīng)力高20%以上，本發(fā)明降低了加工難度，可以方便實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及不銹鋼無(wú)縫鋼管制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝。
【【背景技術(shù)】】
[0002]TP347HFG(08Cr 18NiIINbFG)屬于高碳含鈮Cr-Ni奧氏體不銹鋼，由于含穩(wěn)定化元素Nb，其耐晶間腐蝕和耐多硫酸晶間應(yīng)力腐蝕性能良好，在酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)中其耐蝕行與含Ti的18-8奧氏體不銹鋼相近，因此廣泛用于鍋爐、發(fā)電、石油、化工、合成纖維、食品、造紙等工業(yè)。由于Nb較Ti不易燒損，此鋼種又可用作焊接鉻鎳奧氏體不銹鋼的焊芯。該鋼種比316系具有更高的高溫強(qiáng)度和更好抗高溫氧化性能，所以又常作為熱強(qiáng)鋼使用。
[0003]不銹鋼材在高壓鍋爐、高壓換熱器及受壓高溫管道等場(chǎng)合有著廣泛的應(yīng)用。但現(xiàn)有的不銹鋼材多數(shù)為TP347H，其晶粒度級(jí)數(shù)較低(GS.N04~5)，由此降低了 TP347H不銹鋼材在高溫環(huán)境中的耐腐蝕性和耐蒸汽氧化性，同時(shí)降低了抗高溫蠕變應(yīng)力的特有性能，成品在上述應(yīng)用領(lǐng)域中，因受高溫高壓的環(huán)境影響，制件的管部?jī)?nèi)壁將會(huì)有不同程度的氧化剝離，耐蒸汽氧化性和抗高溫蠕變應(yīng)力將減退，隨著管壁的氧化剝離程度的加劇，不僅使制件受壓抗蠕變性能下降，且氧化層往往隨蒸汽壓力氣力的流動(dòng)使其逐漸積濾于制件管部的折彎處，使管道堵塞并引發(fā)設(shè)備故障。另外，其氧化脫落層同樣會(huì)隨蒸汽氣體的流動(dòng)，將其帶進(jìn)汽輪機(jī)內(nèi)部機(jī)件，引發(fā)生產(chǎn)安全事故，從而導(dǎo)致較大經(jīng)濟(jì)損失。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提出一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，該方法能夠提高不銹鋼無(wú)縫鋼管的晶粒度，提高耐熱性能，降低加工難度，方便規(guī)模生產(chǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0006]a)圓鋼準(zhǔn)備:圓鋼中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.04~0.01份；S1:≤0.75份；Mn:≤ 2 份；S:≤ 0.015 份；P:≤ 0.03 ；Ni:9 ~12 份；Cr:17 ~19 份；Nb:0.8 ~1.1份；
[0007]b)冶煉:將步驟a)中的圓鋼冶煉成管坯；
[0008]c)剝皮:將步驟b)中的管坯按規(guī)格剝皮，控制外徑，消除表面缺陷；
[0009]d)熱軋穿孔:將步驟c)得到的管坯放入加熱爐中加熱，采用鑰基頂頭進(jìn)行穿孔，完成穿孔后進(jìn)行保溫得到穿孔管坯；
[0010]e)冷加工變形:采用小于60%冷變形量的對(duì)穿孔管坯進(jìn)行冷軋和冷拔變形；
[0011]f)第一次酸洗:采用25~40°C的HF和HNO3的混合酸進(jìn)行酸洗，酸洗時(shí)間為3~4h ；
[0012]g)固溶熱處理:采用三段式熱處理裝置對(duì)制品進(jìn)行熱處理，所述的三段式熱處理裝置包括預(yù)熱段、加熱段和均熱段，制品進(jìn)行熱處理后得到成品固溶，成品固溶再經(jīng)穩(wěn)定化處理；
[0013]h)第二次酸洗:采用步驟f)中的混合酸進(jìn)行酸洗，酸洗時(shí)間為5~6h，混合酸的溶液溫度為30~45°C ;
[0014]j)檢驗(yàn):通過(guò)無(wú)損探傷檢驗(yàn)后入庫(kù)。
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟d)中鑰基頂頭的溫度大于管坯的溫度100°C以上。
[0016]作為優(yōu)選，所述的步驟d)的加熱溫度為1150~1200°C，加熱時(shí)間為95min，保溫時(shí)間為20min。
[0017]作為優(yōu)選，所述步驟g)中的熱處理裝置中預(yù)熱段的溫度為1020~1060°C，加熱段的溫度為1170~1200°C，均熱段的溫度為1170~1200°C。
[0018]作為優(yōu)選，所述步驟g)中穩(wěn)定化處理的的溫度為890~930°C。
[0019]作為優(yōu)選，所述的步驟f )的混合酸中各組分的質(zhì)量比例為=HNO3:22~25份；HF:6~8份；其余為H2O0
[0020]作為優(yōu)選，所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.04份；S1:0.75份；Mn:2 份；S:0.015 份；P:0.03 ；N1:12 份；Cr:19 份；Nb:1.1 份。
[0021]作為優(yōu)選，所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.035份；S1:0.65份；Mn:
1.6 份；S:0.01 份；P:0.02 ；Ni:11 份；Cr:18 份；Nb:0.9 份。
[0022]作為優(yōu)選，所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.01份；S1:0.2份；Mn:≤ 1.8 份；S:0.005 份；P:0.01 ；N1:9 份；Cr:17 份；Nb:0.8 份。
[0023]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明中的各組分及含量均經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，從而使得各組分及含量達(dá)到最佳的協(xié)同技術(shù)效果，通過(guò)固溶熱處理，使得本發(fā)明即使在較高固溶處理中通過(guò)碳化鈮的沉淀也能獲得細(xì)晶體，從而使得本發(fā)明生產(chǎn)的鋼管不但在高溫環(huán)境中具有極好的耐腐蝕性抗蒸汽氧化性能，而且與現(xiàn)有技術(shù)相比，產(chǎn)品許用應(yīng)力高20%以上，本發(fā)明降低了加工難度，可以方便實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。
【【具體實(shí)施方式】】
[0024]本發(fā)明提出一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0025]包括如下步驟:
[0026]a)圓鋼準(zhǔn)備:圓鋼中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.04~0.01份；S1:≤ 0.75份；Mn:≤ 2 份；S:≤ 0.015 份；P:≤ 0.03 ；Ni:9 ~12 份；Cr:17 ~19 份；Nb:0.8 ~1.1份；
[0027]b)冶煉:將步驟a)中的圓鋼冶煉成管坯；
[0028]c)剝皮:將步驟b)中的管坯按規(guī)格剝皮，控制外徑，消除表面缺陷；
[0029]d)熱軋穿孔:將步驟c)得到的管坯放入加熱爐中加熱，采用鑰基頂頭進(jìn)行穿孔，完成穿孔后進(jìn)行保溫得到穿孔管坯，鑰基頂頭的溫度大于管坯的溫度100°c以上，防止溫差過(guò)大產(chǎn)生內(nèi)裂紋，最佳加熱溫度為1150~1200°C，最佳加熱時(shí)間為95min，最佳保溫時(shí)間為20mino ;
[0030]e)冷加工變形:采用小于60%冷變形量的對(duì)穿孔管坯進(jìn)行冷軋和冷拔變形；
[0031]f)第一次酸洗:采用25~40°C的HF和HNO3的混合酸進(jìn)行酸洗，利用混合酸去除鋼管表面上的氧化皮和銹蝕物，酸洗時(shí)間為3~4h，混合酸中各組分的質(zhì)量比例為=HNO3:22~25份；HF:6~8份；其余為H2O,有效縮短了酸洗過(guò)程中的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本；
[0032]g)固溶熱處理:采用三段式熱處理裝置對(duì)制品進(jìn)行熱處理，所述的三段式熱處理裝置包括預(yù)熱段、加熱段和均熱段，制品進(jìn)行熱處理后得到成品固溶，熱處理裝置中預(yù)熱段的最佳溫度為1020~1060°C，加熱段的最佳溫度為1170~1200°C，均熱段的最佳溫度為1170~1200°C，成品固溶再經(jīng)穩(wěn)定化處理，穩(wěn)定化處理的最佳溫度為890~930°C，讓鈦和鈮充分形成非常穩(wěn)定的碳化鈦和碳化鈮，通過(guò)碳化鈮的沉淀獲得細(xì)晶體；
[0033]h)第二次酸洗:采用步驟f)中的混合酸進(jìn)行酸洗，利用混合酸去除鋼管表面上的氧化皮和銹蝕物，酸洗時(shí)間為5~6h，混合酸的溶液溫度為30~45°C，有效縮短了酸洗過(guò)程中的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本；
[0034]j)檢驗(yàn):通過(guò)無(wú)損探傷檢驗(yàn)后入庫(kù)。
[0035]本發(fā)明的具體實(shí)施例為:
[0036]實(shí)施例1:
[0037]所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.04份；S1:0.75份；Mn:2份；S:
0.015份；P:0.03 ；Ni:12份；Cr:19份；Nb:1.1份，所述的步驟f)的混合酸中各組分的質(zhì)量比例為=HNO3:25份；HF:8份；其余為H2O0
[0038]實(shí)施例2:
[0039]所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.035份；S1:0.65份；Mn:1.6份；S:
0.01份；P:0.02 ；Ni:11份；Cr:18份；Nb:0.9份，所述的步驟f)的混合酸中各組分的質(zhì)量比例為=HNO3:23份；HF:7份；其余為H20。
[0040]實(shí)施例3:
[0041] 所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.01份；S1:0.2份；Mn 1.8份；S:
0.005份；P:0.01 ；Ni:9份；Cr:17份；Nb:0.8份，所述的步驟f)的混合酸中各組分的質(zhì)量比例為=HNO3:22份；HF:6份；其余為H20。
[0042]上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明簡(jiǎn)單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括如下步驟: a)圓鋼準(zhǔn)備:圓鋼中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.04~0.01份；S1:≤0.75份；Mn:≤ 2 份；S:≤ 0.015 份；P:≤ 0.03 ；Ni:9 ~12 份；Cr:17 ~19 份；Nb:0.8 ~1.1 份； b)冶煉:將步驟a)中的圓鋼冶煉成管坯； c)剝皮:將步驟b)中的管坯按規(guī)格剝皮，控制外徑，消除表面缺陷； d)熱軋穿孔:將步驟c)得到的管坯放入加熱爐中加熱，采用鑰基頂頭進(jìn)行穿孔，完成穿孔后進(jìn)行保溫得到穿孔管坯； e)冷加工變形:采用小于60%冷變形量的對(duì)穿孔管坯進(jìn)行冷軋和冷拔變形； f)第一次酸洗:采用25~40°C的HF和HNO3的混合酸進(jìn)行酸洗，酸洗時(shí)間為3~4h; g)固溶熱處理:采用三段式熱處理裝置對(duì)制品進(jìn)行熱處理，所述的三段式熱處理裝置包括預(yù)熱段、加熱段和均熱段，制品進(jìn)行熱處理后得到成品固溶，成品固溶再經(jīng)穩(wěn)定化處理； h)第二次酸洗:采用步驟f)中的混合酸進(jìn)行酸洗，酸洗時(shí)間為5~6h，混合酸的溶液溫度為30~45°C ; j)檢驗(yàn):通過(guò)無(wú)損探傷檢驗(yàn)后入庫(kù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟d)中鑰基頂頭的溫度大于管坯的溫度100°C以上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的步驟d)的加熱溫度為1150~1200°C，加熱時(shí)間為95min，保溫時(shí)間為20min。
4.如權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟g)中的熱處理裝置中預(yù)熱段的溫度為1020~1060°C，加熱段的溫度為1170~1200°C，均熱段的溫度為1170~1200°C。
5.如權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟g)中穩(wěn)定化處理的的溫度為890~930°C。
6.如權(quán)利要求1所述的一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的步驟f)的混合酸中各組分的質(zhì)量比例為=HNO3:22~25份；HF:6~8份；其余為H2O。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.04份；Si:0.75份；Mn:2份；S:0.015 份；P:0.03 ；N1:12 份；Cr:19 份；Nb:1.1 份。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.035份；Si:0.65份；Mn:1.6份；S:0.01 份；P:0.02 ；Ni:11 份；Cr:18 份；Nb:0.9 份。
9.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的一種超細(xì)晶粒耐熱不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟a)中各化學(xué)成分的質(zhì)量比例為:C:0.01份；Si:0.2份；Mn:≤1.8份；S:0.005 份；P:0.01 ；N1:9 份；Cr:17 份；Nb:0.8 份。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103695799SQ201310732191
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】謝祎 申請(qǐng)人:浙江德傳管業(yè)有限公司