一種耐腐蝕高強度無縫鋼管材料及其制備方法
【專利摘要】一種耐腐蝕高強度無縫鋼管材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：C0.08-0.12、Si0.1-0.3、Mn0.4-0.7、Cu0.1-0.3、Cr10-12、Ti0.3-0.5、Be0.02-0.04、Sb0.01-0.02、P≤0.012、S≤0.007、余量為Fe及不可避免的雜質。本發(fā)明鋼管材料添加了Cr、Cu、Sb、Be等元素，使得材料強度高、韌性好、耐腐蝕性好；通過合理控制熱處理溫度，提高了鋼管材料的綜合力學性能，提高了安全系數(shù)；該鋼管可以用于供排水、供氣、通風和采暖設施。本發(fā)明精煉劑能與鋼液進行充分物化反應，達到脫氧、脫硫、脫磷、改善夾雜物形態(tài)目的，提高鋼的純凈度。
【專利說明】一種耐腐蝕高強度無縫鋼管材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及合金材料領域，尤其涉及一種耐腐蝕高強度無縫鋼管材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機械零件和容器，它還是一種經濟鋼材。從人們的日常用具、家具、供排水、供氣、通風和采暖設施到各種農機用具的制造、地下資源的開發(fā)、國防和航天所用槍炮、子彈、導彈、火箭等都離不開鋼管。
[0003]隨著生產技術不斷進步，人民生活水平的提高，對鋼管的質量要求越來越高，不但要求有更高的強度、硬度、耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫、彈性好、抗彎曲、耐沖擊、好的韌性、不易發(fā)生裂紋，提高安全性能，而且還需要有良好的加工性，降低經濟成本，提高產品的競爭力，還需要進一步提高鋼管的質量，尤其是針對不同用途研發(fā)不同性能的鋼管材料。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕高強度無縫鋼管材料及其制備方法，該鋼管材料具有強度高、韌性好、耐腐蝕性好的優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的技術方案如下:
一種耐腐蝕高強度無縫鋼管材料，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C 0.08-0.12,Si0.1-0.3,Mn0.4-0.7,Cu0.1-0.3、CrlO_12、Ti0.3-0.5、Be0.02-0.04、Sb0.01-0.02、P ( 0.012、S ( 0.007、余量為Fe及不可避免的雜質。
`[0006]所述的耐腐蝕高強度無縫鋼管材料的生產方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將生鐵送入爐中加精煉劑進行一次精煉、添加合金成分、加精煉劑進行二次精煉、測并調整化學元素成分含量至合格，真空脫氣、連鑄圓管坯，再進行退火處理，制得坯料；
(2)合金化過程中首先將合金與生鐵鑄成合金塊，再分批投放；合金塊的成分和投放順序為(1)0、513、？6;(2)111、(:11、？6;(3)其他合金元素和Fe ;投放間隔的時間為25-28分鐘，投放后吹氬攪拌均勻；
(3)加熱穿孔，將所述坯料加熱至1165-1175°C下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率小于7% ；
(4)熱處理。
[0007]所述的熱處理是:將管坯以24_26°C /s速度加熱到780_790°C，保溫30_40分鐘，再以26-28°C /s速度加熱到1010-1030°C，保溫7-10分鐘，再以270_280°C /小時速度降溫到50-700C ;再以24-260C /s速度加熱到650-670O，保溫30-40分鐘，再以24-26°C /s速度加熱到920-940°C，保溫1-1.5小時，再以220_230°C /s速度噴淋降溫到300-310°C，再以200-2100C /s速度噴淋降溫到60-90°C ;再以21_23°C /s速度加熱到540_550°C，保溫2-3小時，取出空冷即得。
[0008]所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:廢鐵粉末20-24、納米二氧化鈦0.5-1、納米云母粉0.5-1、獨居石3-5、氧化鋇2-4、氧化鈣6-8、三氧化二鉻2_4、膨脹石墨4_6 ;制備方法是將獨居石粉碎，與廢鐵粉末加熱至熔融狀態(tài)，加入獨居石、氧化鋇、氧化鈣、三氧化二鉻、膨脹石墨攪拌均勻，在真空中脫氣；將所得粉末在0.7-lKpa下壓制成坯，然后，在1210-1240°C下煅燒1-2小時，冷卻后，再粉碎成100-200目粉末，與其他剩余成分混合均勻，即得。
[0009]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明鋼管材料添加了 Cr、Cu、Sb、Be等元素，使得材料強度高、韌性好、耐腐蝕性好；通過合理控制熱處理溫度，提高了鋼管材料的綜合力學性能，提高了安全系數(shù)；該鋼管可以用于供排水、供氣、通風和采暖設施。本發(fā)明精煉劑能與鋼液進行充分物化反應，達到脫氧、脫硫、脫磷、改善夾雜物形態(tài)目的，提高鋼的純凈度，金屬收得率和鋼管成材率得到提高。
【具體實施方式】
[0010]一種耐腐蝕高強度無縫鋼管材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C 0.08-0.12、Si0.1-0.3、Mn0.4-0.7、Cu0.1-0.3、CrlO-12、Ti0.3-0.5、Be0.02-0.04、Sb0.01-0.02、P ( 0.012、S ( 0.007、余量為Fe及不可避免的雜質。
[0011]所述的耐腐蝕高強度無縫鋼管材料的生產方法，包括以下步驟:
(1)將生鐵送入爐中加精煉劑進行一次精煉、添加合金成分、加精煉劑進行二次精煉、測并調整化學元素成分含量至合格，真空脫氣、連鑄圓管坯，再進行退火處理，制得坯料；
(2)合金化過程中首先將合金與生鐵鑄成合金塊，再分批投放；合金塊的成分和投放順序為(1)0、51^6;(2)111、(:1^6;(3)其他合金元素和Fe ;投放間隔的時間為26分鐘，投放后吹氬攪拌均勻；
(3)加熱穿孔，將所述坯料加熱至1170°C下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率小于
`7% ；
(4)熱處理。
[0012]所述的熱處理是:將管坯以25°C /s速度加熱到785°C，保溫35分鐘，再以27°C /s速度加熱到1020°C，保溫9分鐘，再以275°C /小時速度降溫到60°C ;再以25°C /s速度加熱到660°C，保溫35分鐘，再以25°C /s速度加熱到930°C，保溫1.3小時，再以225°C /s速度噴淋降溫到305°C，再以205°C /s速度噴淋降溫到70°C;再以22°C /s速度加熱到545°C，保溫2.5小時，取出空冷即得。
[0013]所述的精煉劑由下列重量份(公斤)的原料制成:廢鐵粉末22、納米二氧化鈦0.7、納米云母粉0.8、獨居石4、氧化鋇3、氧化鈣7、三氧化二鉻3、膨脹石墨5 ;制備方法是將獨居石粉碎，與廢鐵粉末加熱至熔融狀態(tài)，加入獨居石、氧化鋇、氧化鈣、三氧化二鉻、膨脹石墨攪拌均勻，在真空中脫氣；將所得粉末在0.SKpa下壓制成坯，然后，在1230°C下煅燒1.5小時，冷卻后，再粉碎成150目粉末，與其他剩余成分混合均勻，即得。
[0014]采用本實施例的耐腐蝕高強度無縫鋼管材料制成壁厚為4.2mm的鋼管，可以承受2IMpa以上的壓力而不爆管，屈服強度816MPa，抗拉強度在898MPa，硬度(HV)243，沖擊吸收功54J，沖擊韌性65J/cm2，延伸率15%。
【權利要求】
1.一種耐腐蝕高強度無縫鋼管材料，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:C 0.08-0.12、Si0.1-0.3、Mn0.4-0.7、Cu0.1-0.3、CrlO-12、Ti0.3-0.5、Be0.02-0.04、Sb0.01-0.02、P ( 0.012、S ( 0.007、余量為 Fe 及不可避免的雜質。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐腐蝕高強度無縫鋼管材料的生產方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將生鐵送入爐中加精煉劑進行一次精煉、添加合金成分、加精煉劑進行二次精煉、測并調整化學元素成分含量至合格，真空脫氣、連鑄圓管坯，再進行退火處理，制得坯料； (2)合金化過程中首先將合金與生鐵鑄成合金塊，再分批投放；合金塊的成分和投放順序為(I) Cr,Sb,Fe ； (2) Mn,Cu,Fe ； (3)其他合金元素和Fe ;投放間隔的時間為25-28分鐘，投放后吹氬攪拌均勻； (3)加熱穿孔，將所述坯料加熱至1165-1175°C下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率小于7% ； (4)熱處理。
3.根據(jù)權利要求2所述的耐腐蝕高強度無縫鋼管材料的生產方法，其特征在于:所述的熱處理是:將管坯以24-26 °C /s速度加熱到780-790 V，保溫30-40分鐘，再以.26-280C /s速度加熱到1010-1030°C，保溫7-10分鐘，再以270-280°C /小時速度降溫到.50-700C ;再以24-260C /s速度加熱到650_670°C，保溫30-40分鐘，再以24-26°C /s速度加熱到920-940°C，保溫1-1.5小時，再以220-230°C /s速度噴淋降溫到300-310°C，再以.200-2100C /s速度噴淋降溫到60-90°C ;再以21_23°C /s速度加熱到540_550°C，保溫2-3小時，取出空冷即得。
4.根據(jù)權利要求2所述的耐腐蝕高強度無縫鋼管材料的生產方法，其特征在于:所述的精煉劑由下列重量份的原料制成:廢鐵粉末20-24、納米二氧化鈦0.5-1、納米云母粉.0.5-1、獨居石3-5、氧化鋇2-4、氧化鈣6-8、三氧化二鉻2_4、膨脹石墨4_6 ;制備方法是將獨居石粉碎，與廢鐵粉末加熱至熔融狀態(tài)，加入獨居石、氧化鋇、氧化鈣、三氧化二鉻、膨脹石墨攪拌均勻，在真空中脫氣；將所得粉末在0.7-lKpa下壓制成坯，然后，在1210-1240°C下煅燒1-2小時，冷卻后，再粉碎成100-200目粉末，與其他剩余成分混合均勻，即得。
【文檔編號】C22C33/04GK103805919SQ201410018612
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權日:2014年1月16日
【發(fā)明者】楊五和 申請人:安徽省楊氏恒泰鋼管扣件加工有限公司