專利名稱：一種鋼管及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管及其生產(chǎn)工藝，特別涉及一種冶金行業(yè)的不銹鋼無縫鋼管。
背景技術(shù)：
不銹鋼是不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼的總稱。不銹鋼按成分可以分為兩大類，一類是 含鉻在12%以上的簡單鉻鋼，另一類是在含鉻量子力學(xué)12%以上的簡單鉻鋼的基礎(chǔ)上再 添加其它元素的鋼?；谔己豌t結(jié)合成的碳化鉻會降低不銹鋼的耐腐性能，所以不銹鋼的含碳量較 低，一般含碳量為時尚早。在0. 1 0.2%范圍內(nèi)，不超過0.4%。我國鎳資源和不銹鋼廢鋼資源缺乏特點，擴大鐵素體不銹鋼的品種和生產(chǎn)比重應(yīng) 是我國不銹鋼品種結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向之一。與304型奧氏體不銹鋼相比較，無鎳的鐵素體不 銹鋼的原料成本是較低的，并具有的熱膨脹系數(shù)低的優(yōu)點。在鐵素體不銹鋼中加鈮、鈦等合 金，可形成穩(wěn)定的碳化物，使鉻的有效量保留在基體中，改善鋼的耐蝕性和焊接節(jié)點的抗晶 界腐蝕性，適量鈮、鈦等合金加入量可大大改善鋼的耐大氣腐蝕性能，成形性(深沖性)，高 溫性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種解決碳化鉻含量會降低不銹鋼耐腐性能的問題的鋼管。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種鋼管，其特征在于包括 Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti，其中，按照相對于Fe的質(zhì)量百分比來說，所述C、Mn、P、 S、Si、Ni、Cr、N 禾口 Ti 的含量分別是 0. 03 彡 C 彡 0. 12,0. 5 彡 Mn 彡 1. 6,0. 01 彡 P 彡 0. 05、 0. 005 ^ S ^ 0. 04,0. 4 彡 Si 彡 1. 2,0. 2 彡 Ni 彡 0. 6、22 ^ Cr ^ 26,0. 05 彡 N 彡 0. 25、 0. 02 ^ Ti ^ 0. 06。進一步，按照相對于!^e的質(zhì)量百分比來說，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的 含量分別是 C = 0. 10、Mn = 1. 50、P = 0. 040、S = 0. 030、Si = 1. 00、Ni = 0. 5、Cr = 23、 N = O. 20、Ti = 0. 05。進一步，按照相對于!^e的質(zhì)量百分比來說，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的 含量分別是 C = O. 08,Mn = 1. 40,P = 0. 03,S = 0. 02,Si = 0. 8,Ni = 0. 4,Cr = 24,N = 0. 15、Ti = 0. 04配制加工而成。進一步，按照相對于!^e的質(zhì)量百分比來說，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的 含量分別是 C = 0. 05、Mn = 0. 6、P = 0. 02、S = 0. 01、Si = 0. 6、Ni = 0. 3、Cr = 25、N = 0. UTi = 0. 03。此外，本發(fā)明還提供一種鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟步驟1，熔煉，具體包括以下子步驟(1)所述熔煉采用電弧爐，使電弧爐熔清80%以上；(2)熔清后，在1650°C以上的溫度條件下取樣，并進行分析、調(diào)整成分；
步驟2，精煉，具體地說包括以下子步驟(a)將步驟1中熔煉好的鋼水兌入精煉爐，然后當(dāng)測得的溫度大于1545°C時，進行 取樣全分析，然后再開始精煉；(b)合理調(diào)配氧化期和還原期中的氬氧比，做到脫碳、保鉻、升溫三位一體，并吹入 一定比例的氮；(c)確認(rèn)所述步驟(b)中的碳和氮含量達到預(yù)定值后加入預(yù)還原材料和渣料，然 后向精煉爐中吹入氬；然后，待渣料全熔化后，進行全分析，并調(diào)整成分；(d)測溫，在溫度大于1650度的時候進行扒渣，待把廢渣扒完80%以上時插鋁，不 要把渣全部扒清，然后加入預(yù)定量的鈦鐵；(e)在溫度大于1630°C的條件下，向精煉爐中吹氬二分鐘以上，然后出鋼。進一步，所述熔煉采用返回法冶煉。進一步，所述步驟(2)在熔清時以氧氣助熔，以確保鉻損耗和鋼鐵料燒損。進一步，所述步驟O)中必須使鉻的含量在預(yù)先設(shè)定的鉻下線的基礎(chǔ)上加0. 5% 或0. 8%之間的范圍內(nèi)，同時，使碳的含量大于0. 8%。進一步，所述精煉采用氬氧脫碳法。進一步，所述步驟(C)中的所述預(yù)定值是指在溫度大于1780°C的條件下，碳含量 小于0. 08%，氮含量小于0. 2%。使用本發(fā)明中的鋼管生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋼管具有以下優(yōu)點所述鋼管以錳和氮代替 部分鎳，可以降低生產(chǎn)成本，同時具有較好的強度及耐腐蝕性能；所述鋼管中鉻含量與碳含 量同時適當(dāng)?shù)奶岣?，做到了既滿足硬度與耐磨性的要求，又兼顧了一定的耐腐蝕性的功能; 所述鋼管由于加入了鈦，因此可適當(dāng)防止晶間腐蝕；所述鋼管中的不銹鋼的各種組織是通 過化學(xué)成分及熱處理而獲得的，所以組織決定性能，性能決定了用途。此外，通過本發(fā)明中 的所述方法生產(chǎn)的鋼管具有很好的強度和韌性。基于上述優(yōu)點，所述鋼管可廣泛適用于高 溫部件(如汽車排氣管)、緊固件等。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。實施例一本發(fā)明所述的鋼管，由Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N、Ti組成，按照相對 于 Fe 的質(zhì)量百分比:C = 0. 10、Mn = 1. 50、P = 0. 040、S = 0. 030、Si = 1. 00、Ni = 0. 5、 Cr = 23、N = 0. 20、Ti = 0. 05 配制加工而成。實施例二 本發(fā)明所述的鋼管，由Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N、Ti組成，按照相對 于 Fe 的質(zhì)量百分比C = 0. 08、Mn = 1. 40、P = 0. 03、S = 0. 02、Si = 0. 8、Ni = 0. 4、Cr =24、N = 0. 15、Ti = 0. 04 配制加工而成。實施例三本發(fā)明所述的鋼管，由Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N、Ti組成，按照相對 于 Fe 的質(zhì)量百分比:C = 0. 05,Mn = 0. 6、P = 0. 02,S = 0. OUSi = 0. 6,Ni = 0. 3,Cr = 25、N = 0. UTi = 0. 03配制加工而成。本發(fā)明所述的鋼管的冶煉方法，將電弧爐(EAF)和精煉爐(AOD)相結(jié)合，包括以下 步驟步驟1，熔煉，優(yōu)選地，所述熔煉采用返回法冶煉，具體包括以下子步驟
(1)所述電弧爐(EAF)熔清80%以上，優(yōu)選地，在熔清時以氧氣助熔，以確保鉻損 耗和鋼鐵料燒損。(2)熔清后，在1650°C以上的溫度條件下取樣，并進行分析、調(diào)整成分。優(yōu)選地， 所述調(diào)整成分是指在做完所述分析后，根據(jù)所述分析得到的數(shù)據(jù)，加入各種合金量，達到目 標(biāo)。優(yōu)選地，此步驟中必須使鉻的含量在預(yù)先設(shè)定的鉻下線的基礎(chǔ)上加0.5%或0.8% (質(zhì) 量百分含量)之間的范圍內(nèi)(例如，假設(shè)預(yù)定的鉻含量的下線為25%，則要使鉻含量為在 25%的基礎(chǔ)上再加0. 5%或0. 8%的范圍內(nèi))，同時，使碳的含量大于0. 8% (質(zhì)量百分含 量)O步驟2，精煉，具體地說包括以下子步驟(a)將步驟1中熔煉好的鋼水兌入精煉爐(A0D，氬氧脫碳法(Argon Oxygen Decarburization))，然后當(dāng)測得的溫度大于1545°C時，進行取樣全分析，然后再開始精煉。(b)合理調(diào)配氧化期和還原期中的氬氧比，做到脫碳、保鉻、升溫三位一體，并吹入 一定比例的氮。優(yōu)選地，所述氧化期具有二個期、所述還原期具有一個期。(c)確認(rèn)所述步驟(b)中的碳和氮含量達到預(yù)定值后(即達到終點碳和氮含量 后)，加入預(yù)還原材料和渣料，然后向精煉爐中吹入氬，優(yōu)選地，吹入氬的時間大于三分鐘； 然后，待渣料全熔化后，進行全分析，并調(diào)整成分，使各項成分進入內(nèi)控指標(biāo)。優(yōu)選地，所述 預(yù)定值是指在溫度大于1780°C的條件下，碳含量小于0. 08% (質(zhì)量百分含量)，氮含量小于 0.2% (質(zhì)量百分含量)；所述預(yù)還原材料是指硅鐵等還原劑；所述渣料是指石灰和螢石。這 樣，使得鉻含量與碳含量同時適當(dāng)?shù)奶岣?，做到了既滿足硬度與耐磨性的要求，又兼顧了一 定的耐腐蝕性的功能。(d)測溫，在溫度大于1650度的時候進行扒渣，待把廢渣扒完80%以上時插鋁，不 要把渣全部扒清，然后加入預(yù)定量的計算好的鈦鐵，達到鈦的含量，從而可適當(dāng)防止晶間腐 蝕。(e)在溫度大于1630°C的條件下，向精煉爐中吹氬二分鐘以上，然后出鋼。優(yōu)選地，所述鋼管的冶煉方法可采用所述鋼管的三個實施例中任意一個配比含量。使用本發(fā)明中的鋼管生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋼管具有以下優(yōu)點所述鋼管以錳和氮代替 部分鎳，可以降低生產(chǎn)成本，同時具有較好的強度及耐腐蝕性能；所述鋼管中鉻含量與碳含 量同時適當(dāng)?shù)奶岣?，做到了既滿足硬度與耐磨性的要求，又兼顧了一定的耐腐蝕性的功能; 所述鋼管由于加入了鈦，因此可適當(dāng)防止晶間腐蝕；所述鋼管中的不銹鋼的各種組織是通 過化學(xué)成分及熱處理而獲得的，所以組織決定性能，性能決定了用途。此外，通過本發(fā)明中 的所述方法生產(chǎn)的鋼管具有很好的強度和韌性?；谏鲜鰞?yōu)點，所述鋼管可廣泛適用于高 溫部件(如汽車排氣管)、緊固件等。
權(quán)利要求
1.一種鋼管，其特征在于包括Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti，其中，按照相對于 Fe的質(zhì)量百分比來說，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的含量分別是0. 03≤C≤0. 12、 0. 5 ≤ Mn ≤ 1. 6,0. 01 ≤ P ≤ 0. 05,0. 005 ≤ S≤ 0. 04,0. 4 ≤ Si ≤ 1. 2,0. 2 ≤ Ni ≤ 0. 6、 22 ≤ Cr ≤ 26,0. 05 ≤ N ≤ 0. 25,0. 02 ≤ Ti ≤ 0. 06。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼管，其特征在于按照相對于狗的質(zhì)量百分比來說，所述C、 Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N 和 Ti 的含量分別是 C = 0. 10,Mn = 1. 50, P = 0. 040, S = 0. 030, Si =1. 00、Ni = 0. 5、Cr = 23、N = 0. 20、Ti = 0. 05。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼管，其特征在于按照相對于Fe的質(zhì)量百分比來說，所述C、 Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N 禾口 T i 的含量分別是 C = 0. 08、Mn = 1. 40、P = 0. 03、S = 0. 02、Si =0. 8、Ni = 0. 4、Cr = 24、N = 0. 15、Ti = 0. 04 配制加工而成。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼管，其特征在于按照相對于狗的質(zhì)量百分比來說，所述C、 Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N 禾口 Ti 的含量分別是 C = 0. 05, Mn = 0. 6、P = 0. 02, S = 0. OUSi = 0. 6、Ni = 0. 3、Cr = 25、N = 0. UTi = 0. 03。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟步驟1，熔煉，具體包括以下子步驟(1)所述熔煉采用電弧爐，使電弧爐熔清80%以上；(2)熔清后，在1650°C以上的溫度條件下取樣，并進行分析、調(diào)整成分；步驟2，精煉，具體地說包括以下子步驟(a)將步驟1中熔煉好的鋼水兌入精煉爐，然后當(dāng)測得的溫度大于1545°C時，進行取樣 全分析，然后再開始精煉；(b)合理調(diào)配氧化期和還原期中的氬氧比，做到脫碳、保鉻、升溫三位一體，并吹入一定 比例的氮；(c)確認(rèn)所述步驟(b)中的碳和氮含量達到預(yù)定值后加入預(yù)還原材料和渣料，然后向 精煉爐中吹入氬；然后，待渣料全熔化后，進行全分析，并調(diào)整成分；(d)測溫，在溫度大于1650度的時候進行扒渣，待把廢渣扒完80%以上時插鋁，不要把 渣全部扒清，然后加入預(yù)定量的鈦鐵；(e)在溫度大于1630°C的條件下，向精煉爐中吹氬二分鐘以上，然后出鋼。
6.如權(quán)利要求5所述的鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述熔煉采用返回法冶煉。
7.如權(quán)利要求5所述的鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟(2)在熔清時以氧氣 助熔，以確保鉻損耗和鋼鐵料燒損。
8.如權(quán)利要求5所述的鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟O)中必須使鉻的含 量在預(yù)先設(shè)定的鉻下線的基礎(chǔ)上加0. 5%或0. 8%之間的范圍內(nèi)，同時，使碳的含量大于 0. 8%。
9.如權(quán)利要求5所述的鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述精煉采用氬氧脫碳法。
10.如權(quán)利要求5-9任一項所述的鋼管的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟(c)中的所 述預(yù)定值是指在溫度大于1780°C的條件下，碳含量小于0. 08%，氮含量小于0. 2%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼管，其特征在于包括Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti，其中，按照相對于Fe的質(zhì)量百分比來說，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的含量分別是0.03≤C≤0.12、0.5≤Mn≤1.6、0.01≤P≤0.05、0.005≤S≤0.04、0.4≤S i≤1.2、0.2≤Ni≤0.6、22≤Cr≤26、0.05≤N≤0.25、0.02≤Ti≤0.06。所述鋼管以錳和氮代替部分鎳，可以降低生產(chǎn)成本，同時具有較好的強度及耐腐蝕性能；所述鋼管中鉻含量與碳含量同時適當(dāng)?shù)奶岣撸龅搅思葷M足硬度與耐磨性的要求，又兼顧了一定的耐腐蝕性的功能；所述鋼管由于加入了鈦，因此可適當(dāng)防止晶間腐蝕?；谏鲜鰞?yōu)點，所述鋼管可廣泛適用于高溫部件、緊固件等。
文檔編號C22C38/50GK102071364SQ20101056786
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者莊為民, 文茂廣, 王德元, 穆志強, 范偉昌 申請人:蘇州奕欣特鋼管業(yè)有限公司