一種奧氏體不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種奧氏體不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法，該方法針對爐管的材質(zhì)及規(guī)格，合理制定熱變形工藝和設(shè)備參數(shù)，同時(shí)對后續(xù)的熱處理進(jìn)行了要求。包括(1)坯料準(zhǔn)備；(2)熱擠壓；（3）固溶；（4）穩(wěn)定化處理工藝步驟，制定了大變形熱擠壓（斷面收縮率50%以上）+固溶+穩(wěn)定化處理，可以生產(chǎn)出熱擠壓態(tài)成品爐管；滿足爐管要求的各項(xiàng)理化指標(biāo)。本發(fā)明主要適用于石油加氫裝置中加熱爐爐管，一般為無縫管。
【專利說明】一種奧氏體不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種奧氏體不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]奧氏體不銹鋼爐管的主要材質(zhì)為不銹鋼321、347H，規(guī)格范圍為Φ219Χ20~Φ 325 X 40mm，使用壓力為0.5~30MPa，溫度范圍為300~600°C。鑒于高溫、高壓且存在氫脆傾向，因此該爐管的加工過程要求非常嚴(yán)格，需避免造成局部損傷的任何因素存在(Fe離子污染、Cl離子污染等)。
[0003]為避免過程造成的產(chǎn)品損傷，通常爐管的生產(chǎn)工藝為熱軋生產(chǎn)。熱軋主要包括穿孔+軋制兩個(gè)工序。由于穿孔過程軋制空間不封閉，穿孔過程中金屬向不封閉區(qū)域自由流動，導(dǎo)致熱軋管的尺寸精度偏差大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述不足，本發(fā)明旨在提供一種奧氏體不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法，針對爐管的材質(zhì)及規(guī)格，合理制定熱變形工藝和設(shè)備參數(shù)，同時(shí)對后續(xù)的熱處理進(jìn)行了要求。其特點(diǎn)是大變形熱擠壓(斷面收縮率50%以上)+固溶+穩(wěn)定化處理，滿足爐管要求的各項(xiàng)理化指標(biāo)。
[0005]本發(fā)明提供的一種奧氏體不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
(1)坯料準(zhǔn)備
①坯料采用電爐+A0D+LF爐冶煉，徑鍛后車光至Φ360~450mm；
②成分要求如下:C( 0.10% ；Si ( 0.75% ；Mn ( 2.00% ；P ( 0.040% ；S ( 0.030% ；Cr:16.00 ~20.00% ；N1:9.00 ~14.00% ；Ti:5C ~0.60% ；Nb:8C ~1.00% ；
③將還料分段鋸切至600~850mm,深孔鉆加工Φ80~C1IOOmm中心通孔；
(2)熱擠壓
①坯料預(yù)熱:坯料在環(huán)形爐中預(yù)熱，環(huán)形爐溫度設(shè)置為850±10°C，駐爐時(shí)間為180~250min,隨外徑增加駐爐時(shí)間相應(yīng)增加；
②一次感應(yīng)加熱:坯料放入中頻感應(yīng)爐感應(yīng)加熱，感應(yīng)加熱溫度設(shè)定為1150±10°C，保溫時(shí)間為1~3min，加熱功率為600~650kW，保溫功率≤200kw ；
③玻璃粉潤滑:坯料內(nèi)、外壁使用高溫下熔融態(tài)的玻璃粉進(jìn)行潤滑；
④擴(kuò)孔:使用Φ185~260mm的擴(kuò)孔錐進(jìn)行擴(kuò)孔；
⑤二次感應(yīng)加熱:坯料放入中頻感應(yīng)爐感應(yīng)加熱，感應(yīng)加熱溫度設(shè)定為1200±10°C，保溫時(shí)間為1~3min，加熱功率為600~650kW，保溫功率≤200kw ；
⑥熱擠壓:熱 擠壓采用Φ219 X 20~Φ 325 X 40mm的熱擠壓工模具，形狀及示意圖見圖1，斷面收縮率不小于50%，擠壓后30 ± 5s內(nèi)完成固溶；
擠壓過程示意見圖1，擠壓比由坯料尺寸、擠壓針尺寸、擠壓模尺寸決定；需根據(jù)成品管材的尺寸要求，選擇坯料規(guī)格及工模具尺寸。[0006]熱擠壓后鋼管的外徑范圍為Φ219?325mm,公差為±2mm ;壁厚范圍為20?40mm,壁厚公差±lmm。
[0007](3)固溶
熱擠壓后30±5s內(nèi)完成在線固溶；
在線固溶后需進(jìn)行二次固溶，固溶溫度設(shè)定為104(Tll90°C，保溫時(shí)間為2?3min/
mm ；
(4)穩(wěn)定化處理
穩(wěn)定化溫度設(shè)定為920±10°C,時(shí)間為5?10min/mm ；
穩(wěn)定化后依次經(jīng)矯直、鋸切、酸洗即為成品。
[0008]上述方案中，所述玻璃粉潤滑過程中，所述熔融態(tài)玻璃粉的溫度為1100?1250。。。
[0009]上述方案中，所述的坯料為不銹鋼321或347H材質(zhì)。進(jìn)一步地，所述坯料347H的固溶溫度設(shè)定為1180±10°C，保溫時(shí)間為2?3min/mm;坯料321的固溶溫度設(shè)定為1050±10°C，保溫時(shí)間為 2 ?3min/mm。
[0010]本發(fā)明中的固溶工藝原理:擠壓過程斷面收縮率大，且347H、321含有Nb、Ti細(xì)化晶粒度的元素存在，因此擠壓態(tài)鋼管晶粒度通常在8級以上，需要進(jìn)行固溶，以使晶粒度控制在4?7級之間。為減小腐蝕傾向，347H和321在固溶后需進(jìn)行穩(wěn)定化處理，便于NbC、TiC析出以穩(wěn)定C元素，防止Cr23C6析出造成晶界貧Cr。
[0011]本發(fā)明提供的一種奧氏體不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法，帶來的有益效果:
(1)加工工藝:制定了大變形熱擠壓(斷面收縮率50%以上)+固溶+穩(wěn)定化處理，可以生產(chǎn)出熱擠壓態(tài)成品爐管；本發(fā)明主要適用于石油加氫裝置中加熱爐爐管，一般為無縫管；
(2)固溶溫度:采用了高溫固溶工藝(347H的固溶目標(biāo)溫度1180±10°C，保溫時(shí)間2?3min/mm ；321的固溶目標(biāo)溫度1050± 10°C,保溫時(shí)間2?3min/mm),可以控制晶粒度在4?7級且理化性能滿足用戶需求的爐管。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為工模具的配備及使用狀態(tài)示意圖。
[0013]圖中I為擠壓桿，2為擠壓筒，3為坯料，4為擠壓模，5為擠壓針，6為模墊，7為模座，8為管材。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實(shí)施例。
[0015]實(shí)施例1:
供中化集團(tuán)Φ219Χ23πιπι (347Η)的爐管
1.1技術(shù)要求
(1)外徑:219±2mm；
(2)壁厚:23±2.3mm ;
(3)表面狀況:內(nèi)、外表面無肉眼可見缺陷；
(4)晶粒度:4?7級；(5)力學(xué)性能:屈服強(qiáng)度(Rp0.2)≥205MPa ;抗拉強(qiáng)度(Rm)≥520MPa ;延伸率(A)≥35% ;硬度(HRB)≥90。
[0016]1.2本不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法包括下述依次的步驟:
(1)坯料準(zhǔn)備
坯料采用電爐+A0D+LF爐冶煉，徑鍛后車光至Φ 383mm。成分如下:
【權(quán)利要求】
1.一種奧氏體不銹鋼爐管的生產(chǎn)方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)坯料準(zhǔn)備 ①坯料采用電爐+AOD+LF爐冶煉，徑鍛后車光至Φ360~450mm；
②成分要求如下:C( 0.10% ；Si ( 0.75% ；Mn ( 2.00% ；P ( 0.040% ；S ( 0.030% ；Cr:16.00 ~20.00% ；N1:9.00 ~14.00% ；Ti:5C ~0.60% ；Nb:8C ~1.00% ； ③將還料分段鋸切至600~850mm,深孔鉆加工Φ80~ΦIOOmm中心通孔； (2)熱擠壓 ①坯料預(yù)熱:坯料在環(huán)形爐中預(yù)熱，環(huán)形爐溫度設(shè)置為850±10°C，駐爐時(shí)間為180±5min ； ②一次感應(yīng)加熱:坯料放入中頻感應(yīng)爐感應(yīng)加熱，感應(yīng)加熱溫度設(shè)定為1150±10°C，保溫時(shí)間為I~3min，加熱功率為600~650kW，保溫功率≤200kff ； ③玻璃粉潤滑:坯料內(nèi)、外壁使用高溫下熔融態(tài)的玻璃粉進(jìn)行潤滑； ④擴(kuò)孔:使用Φ185~260mm的擴(kuò)孔錐進(jìn)行擴(kuò)孔； ⑤二次感應(yīng)加熱:坯料放入中頻感應(yīng)爐感應(yīng)加熱，感應(yīng)加熱溫度設(shè)定為1200±10°C，保溫時(shí)間為I~3min，加熱功率為600~650kW，保溫功率≤200kff ； ⑥熱擠壓:熱擠壓采用Φ219 X 20~Φ 325 X 40mm的熱擠壓工模具，斷面收縮率不小于50%，熱擠壓后鋼管的外徑范圍為Φ219~325mm，公差為±2mm ;壁厚范圍為20~40mm，壁厚公差土 Imm ； (3)固溶 熱擠壓后30±5s內(nèi)完成在線固溶； 在線固溶后需進(jìn)行二次固溶，固溶溫度設(shè)定為104(T 1190°C，保溫時(shí)間為2~3min/mm ； (4)穩(wěn)定化處理 穩(wěn)定化溫度設(shè)定為920±10°C,時(shí)間為5~10min/mm ； 穩(wěn)定化后依次經(jīng)矯直、鋸切、酸洗即為成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的奧氏體不銹鋼爐管的制造方法，其特征在于:所述玻璃粉潤滑過程中，所述熔融態(tài)玻璃粉的溫度為1100~1250°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的奧氏體不銹鋼爐管的制造方法，其特征在于:所述的坯料為不銹鋼321或347H材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的奧氏體不銹鋼爐管的制造方法，其特征在于:所述坯料347H的固溶溫度設(shè)定為1180±10°C，保溫時(shí)間為2~3min/mm;?料321的固溶溫度設(shè)定為1050±10°C，保溫時(shí)間為 2 ~3min/mm。
【文檔編號】C22C38/58GK103769812SQ201410003785
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】聶飛, 康喜唐, 侯楠, 梁祥祥, 李鵬, 付俊生, 張琳, 張曉
申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司