一種耐低溫異型鋼管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及異型鋼管【技術領域】，尤其是一種耐低溫異型鋼管及其制備方法，其化學成分的質量百分比為：C0.06-0.18、Si0.2-0.4、Ni2.4-3.2、Cr1.6-2.2、Mn1.1-1.3、Al0.5-0.8、Mo0.3-0.6、Nb0.12-0.24、Ti0.06-0.14、Nd0.04-0.07、N0.005-0.007、Cu0.08-0.18、P0.008-0.012、S0.001-0.004、Ce0.0005-0.001、Pr0.01-0.02，余量為Fe。(1)本發(fā)明的異型鋼管，具有良好的低溫沖擊韌性，能夠在-198℃以下的極低溫區(qū)長期使用；抗疲勞壽命長、耐磨，耐腐蝕，精度高，焊接性好，鋼管整體直度較好，殘余應力低；(2)本發(fā)明的制備方法，生產(chǎn)工藝簡單，成本低，具有良好的經(jīng)濟效益，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種耐低溫異型鋼管及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及異型鋼管【技術領域】，尤其是一種耐低溫異型鋼管及其制備方法。

【背景技術】
[0002]異型鋼管是一種具有中空截面的長條鋼材，廣泛用于汽車、火車、飛機、輪船以及航天發(fā)射器等構造部件、機械零部件、石油化工、地質鉆探、紡織機械、無線電通訊、醫(yī)療衛(wèi)生、竣工等各個領域。采用異型鋼管制造環(huán)形零件，可以提高材料利用率，簡化制造工藝，節(jié)約材料和加工工時。
[0003]隨著低溫設備用鋼需求量不斷增加，低溫用剛的生產(chǎn)及性能的控制成為人們關注的問題。眾所周知，一般結構鋼隨溫度的降低發(fā)生由韌性到脆性的轉變。結果結構或容器在轉折溫度或脆性狀態(tài)下，即使在較低的應力水平下，也難免不發(fā)生低應力脆性破壞。因此，世界各國對低溫下使用的材料，除要求一定的強度外，還要求有足夠的韌性。從國外有關低溫鑄鋼標準上看，要達到鑄鋼的成分要求并不難，但是，僅在成分上符合要求并不難保證在_120°C下的低溫沖擊韌性達到標準要求?，F(xiàn)有的鋼管材料在低溫下沖擊韌性低，容易發(fā)生低應力脆性破壞。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術中鋼管在低溫下沖擊韌性低、容易發(fā)生低應力脆性破壞的技術不足，提供一種低溫下沖擊韌性高的耐低溫異型鋼管及其制備方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0006]—種耐低溫異型鋼管，其化學成分的質量百分比為:C0.06-0.18、S1.2-0.4、Ni2.4-3.2、Crl.6-2.2、Mnl.1-1.3、A10.5-0.8、Mo0.3-0.6、Nb0.12-0.24、T1.06-0.14、Nd0.04-0.07、N0.005-0.007、Cu0.08-0.18、P0.008-0.012、S0.001-0.004、Ce0.0005-0.001、Pr0.01-0.02，余量為 Fe。
[0007]制備一種耐低溫異型鋼管的方法，所述制備方法如下:
[0008](I)鋼坯準備:以優(yōu)質廢鋼和鐵為原料，采用電弧爐熔煉，熔煉溫度為1580-1620 °C，待爐料熔清85-90%時，調整鋼水溫度為1630-1660 °C，加入鋼的造渣劑16-18kg/t，保溫45-60min，扒渣，然后調整溫度為1660-1700 °C，脫氧20_30min，取樣分析并按化學成分要求調整成分，當鋼水溫度達到1680-1700°C時出鋼，出鋼前在鋼水中加入1.2-1.4kg/t鋼的鋁餅進行最終脫氧；連鑄時進行電磁攪拌和霧化冷卻，鋼坯直徑為280±2mm ;
[0009](2)穿孔:將鋼坯在環(huán)形爐中均勻加熱，加熱溫度為1280-1300°C，然后在錐形穿孔機上穿孔，穿孔溫度控制位1230-1250°C ；
[0010](3)軋管:空冷至室溫，酸洗后熱軋壁厚至所需規(guī)格，開軋溫度為1150-1180°c，終軋溫度為900-950°C，然后張力減輕，張力減輕溫度為930-970°C ；
[0011](4)熱處理:先熱淬火處理,后熱回火處理；
[0012](5)將上述熱處理后的管材經(jīng)矯直、探傷、噴標識、包裝等工序后，得成品。
[0013]進一步的，所述步驟(1)中造渣劑的制備方法如下:取石灰石20-30份、高嶺土15-20份、鉀長石6-15份、菱鎂石6-10份、鐵礦渣10-15份混合均勻，濕法球磨18h。烘干，900-950°C煅燒30min，冷卻至室溫，在10-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，過濾，濾渣水洗至中性，烘干，1230-1250°C煅燒30min，水淬，濕法球磨18h，過200目篩，烘干得產(chǎn)品。
[0014]進一步的，所述步驟(4)中的熱淬火處理為:先升溫至700-850°C，保溫20-25min，再升溫至850-900°C，保溫40-50min，再急速冷卻至350°C以下，再自然冷卻。
[0015]進一步的，其化學成分的質量百分比為:C0.12、Si0.3、Ni2.8、Crl.8、Mnl.2、A10.6、ΜοΟ.4、Nb0.18、T1.l、Nd0.06,N0.006、Cu0.14,P0.01、S0.003、Ce0.0008、Pr0.015，其余為Fe。
[0016]采用本發(fā)明的技術方案的有益效果是:
[0017](I)經(jīng)本發(fā)明的異型鋼管，具有良好的低溫沖擊韌性，能夠在_198°C以下的極低溫區(qū)長期使用；抗疲勞壽命長、耐磨，耐腐蝕，精度高，焊接性好，鋼管整體直度較好，殘余應力低；
[0018](2)本發(fā)明的制備方法，生產(chǎn)工藝簡單，成本低，具有良好的經(jīng)濟效益，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0020]實施例1
[0021]一種耐低溫異型鋼管，其化學成分的質量百分比為:C0.06,S1.2、Ni2.4、、Crl.6、Mnl.1、Α10.5、ΜοΟ.3,Nb0.12,T1.06,Nd0.04,N0.005,Cu0.08,P0.008,S0.0OUCe0.0005、Pr0.01，余量為 Fe。
[0022]制備上述一種耐低溫異型鋼管的方法:
[0023](I)鋼坯準備:以優(yōu)質廢鋼和鐵為原料，采用電弧爐熔煉，熔煉溫度為1580-1600 °C，待爐料熔清85-86%時，調整鋼水溫度為1630-1640 °C，加入鋼的造渣劑16kg/t，保溫45-60min，扒渣，然后調整溫度為1660_168(TC，脫氧20_30min，取樣分析并按化學成分要求調整成分，當鋼水溫度達到1680-1700°C時出鋼，出鋼前在鋼水中加入1.2kg/t鋼的鋁餅進行最終脫氧；連鑄時進行電磁攪拌和霧化冷卻，鋼坯直徑為280±2mm ；
[0024](2)穿孔:將鋼坯在環(huán)形爐中均勻加熱，加熱溫度為1280-1300°C，然后在錐形穿孔機上穿孔，穿孔溫度控制位1230-1250°C ；
[0025](3)軋管:空冷至室溫，酸洗后熱軋壁厚至所需規(guī)格，開軋溫度為1150-1180°C，終軋溫度為900-950°C，然后張力減輕，張力減輕溫度為930-950°C ；
[0026](4)熱處理:先熱淬火處理,后熱回火處理；
[0027]熱淬火處理方法為:先升溫至700-850°C，保溫20_25min，再升溫至850-900°C，保溫40-50min，再急速冷卻至350°C以下，再自然冷卻；
[0028]熱回火處理為:回火溫度650°C，保溫時間15_20min。
[0029](5)將上述熱處理后的管材經(jīng)矯直、探傷、噴標識、包裝等工序后，得成品。
[0030]其中，步驟⑴中造渣劑的制備方法如下:取石灰石20份、高嶺土 15份、鉀長石6份、菱鎂石6份、鐵礦渣10份混合均勻，濕法球磨18h。烘干，900-930°C煅燒30min，冷卻至室溫，在10-20%的鹽酸溶液中浸泡1-2h，過濾，濾渣水洗至中性，烘干，1230-1250°C煅燒30min，水淬，濕法球磨18h，過200目篩，烘干得產(chǎn)品。
[0031]實施例2
[0032]一種耐低溫異型鋼管，其化學成分的質量百分比為:C0.18、S1.4、Ν?3.2、Cr2.2、Mnl.3、Α10.8、ΜοΟ.6、Nb0.24、T1.14、Nd0.07、N0.007、Cu0.18、P0.012、S0.004、Ce0.001、Pr0.02，余量為 Fe。
[0033]制備上述一種耐低溫異型鋼管的方法:
[0034](I)鋼坯準備:以優(yōu)質廢鋼和鐵為原料，采用電弧爐熔煉，熔煉溫度為1600-1620 °C，待爐料熔清85-90 %時，調整鋼水溫度為1640_1660°C，加入鋼的造渣劑17kg/t，保溫45-60min，扒渣，然后調整溫度為1680-1700°C，脫氧20_30min，取樣分析并按化學成分要求調整成分，當鋼水溫度達到1680-1700°C時出鋼，出鋼前在鋼水中加入1.3kg/t鋼的鋁餅進行最終脫氧；連鑄時進行電磁攪拌和霧化冷卻，鋼坯直徑為280±2mm ；
[0035](2)穿孔:將鋼坯在環(huán)形爐中均勻加熱，加熱溫度為1280-1300°C，然后在錐形穿孔機上穿孔，穿孔溫度控制位1230-1250°C ；
[0036](3)軋管:空冷至室溫，酸洗后熱軋壁厚至所需規(guī)格，開軋溫度為1150_1180°C，終軋溫度為900-950°C，然后張力減輕，張力減輕溫度為950-970°C ；
[0037](4)熱處理:先熱淬火處理,后熱回火處理；
[0038]熱淬火處理方法為:先升溫至700-850°C，保溫20_25min，再升溫至850_900°C，保溫40-50min，再急速冷卻至350°C以下，再自然冷卻；
[0039]熱回火處理為:回火溫度650°C，保溫時間15_20min。
[0040](5)將上述熱處理后的管材經(jīng)矯直、探傷、噴標識、包裝等工序后，得成品。
[0041]其中，步驟(1)中造渣劑的制備方法如下:取石灰石30份、高嶺土 20份、鉀長石15份、菱鎂石10份、鐵礦渣15份混合均勻，濕法球磨18h。烘干，900-950°C煅燒30min，冷卻至室溫，在10-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，過濾，濾渣水洗至中性，烘干，1230-1250°C煅燒30min，水淬，濕法球磨18h，過200目篩，烘干得產(chǎn)品。
[0042]實施例3
[0043]一種耐低溫異型鋼管，其化學成分的質量百分比為:C0.12、S1.3、Ν?2.8、Crl.8、Mnl.2、A10.6、Mo0.4、Nb0.18、T1.1、Nd0.06、N0.006、Cu0.14、P0.01、S0.003、Ce0.0008、Pr0.015，其余為 Fe。
[0044]制備上述一種耐低溫異型鋼管的方法:
[0045](I)鋼坯準備:以優(yōu)質廢鋼和鐵為原料，采用電弧爐熔煉，熔煉溫度為1580-1600 °C，待爐料熔清85-86%時，調整鋼水溫度為1630-1640 °C，加入鋼的造渣劑18kg/t，保溫45-60min，扒渣，然后調整溫度為1660_168(TC，脫氧20_30min，取樣分析并按化學成分要求調整成分，當鋼水溫度達到1680-1700°C時出鋼，出鋼前在鋼水中加入
1.4kg/t鋼的鋁餅進行最終脫氧；連鑄時進行電磁攪拌和霧化冷卻，鋼坯直徑為280±2mm ；
[0046](2)穿孔:將鋼坯在環(huán)形爐中均勻加熱，加熱溫度為1280-1300°C，然后在錐形穿孔機上穿孔，穿孔溫度控制位1230-1250°C ；
[0047](3)軋管:空冷至室溫，酸洗后熱軋壁厚至所需規(guī)格，開軋溫度為1150-1180°C，終軋溫度為900-950°C，然后張力減輕，張力減輕溫度為930-950°C ；
[0048](4)熱處理:先熱淬火處理,后熱回火處理；
[0049]熱淬火處理方法為:先升溫至700-850°C，保溫20_25min，再升溫至850_900°C，保溫40-50min，再急速冷卻至350°C以下，再自然冷卻；
[0050]熱回火處理為:回火溫度650°C，保溫時間15-20min。
[0051](5)將上述熱處理后的管材經(jīng)矯直、探傷、噴標識、包裝等工序后，得成品。
[0052]其中，步驟(1)中造渣劑的制備方法如下:取石灰石25份、高嶺土 18份、鉀長石10份、菱鎂石8份、鐵礦渣12份混合均勻，濕法球磨18h。烘干，900-950°C煅燒30min，冷卻至室溫，在10-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，過濾，濾渣水洗至中性，烘干，1230-1250°C煅燒30min，水淬，濕法球磨18h，過200目篩，烘干得產(chǎn)品。
[0053]實施例3為最佳實施例。
[0054]盡管上述實施例已對本發(fā)明的技術方案進行了詳細地描述，但是本發(fā)明的技術方案并不限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明的思想和宗旨的情況下，對本發(fā)明的技術方案所做的任何改動都將落入本發(fā)明的權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種耐低溫異型鋼管，其特征在于，其化學成分的質量百分比為:C0.06-0.18、S1.2-0.4、Ni2.4-3.2、Crl.6-2.2、Mnl.1-1.3、A10.5-0.8、Mo0.3-0.6、Nb0.12-0.24、T1.06-0.14、Nd0.04-0.07、N0.005-0.007、Cu0.08-0.18、P0.008-0.012、S0.001-0.004、Ce0.0005-0.001、Pr0.01-0.02，余量為 Fe。
2.制備如權利要求1所述的一種耐低溫異型鋼管的方法，其特征在于，所述制備方法如下: (1)鋼坯準備:以優(yōu)質廢鋼和鐵為原料，采用電弧爐熔煉，熔煉溫度為1580-1620°C，待爐料熔清85-90%時，調整鋼水溫度為1630-1660°C，加入鋼的造渣劑16_18kg/t，保溫45-60min,扒渣，然后調整溫度為1660-170(TC，脫氧20_30min，取樣分析并按化學成分要求調整成分，當鋼水溫度達到1680-1700°C時出鋼，出鋼前在鋼水中加入1.2-1.4kg/t鋼的鋁餅進行最終脫氧；連鑄時進行電磁攪拌和霧化冷卻，鋼坯直徑為280 ± 2mm ； (2)穿孔:將鋼坯在環(huán)形爐中均勻加熱，加熱溫度為1280-1300°C，然后在錐形穿孔機上穿孔，穿孔溫度控制位1230-1250°C ； (3)軋管:空冷至室溫，酸洗后熱軋壁厚至所需規(guī)格，開軋溫度為1150-1180°C，終軋溫度為900-950°C，然后張力減輕，張力減輕溫度為930-970°C ； (4)熱處理:先熱淬火處理，后熱回火處理； (5)將上述熱處 理后的管材經(jīng)矯直、探傷、噴標識、包裝等工序后，得成品。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備如權利要求1所述的一種耐低溫異型鋼管的方法，其特征在于，所述步驟(1)中造渣劑的制備方法如下:取石灰石20-30份、高嶺土 15-20份、鉀長石6-15份、菱鎂石6-10份、鐵礦渣10-15份混合均勻，濕法球磨18h。烘干，900-950°C煅燒30min，冷卻至室溫，在10-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，過濾，濾渣水洗至中性，烘干，1230-1250°C煅燒30min，水淬，濕法球磨18h，過200目篩，烘干得產(chǎn)品。
4.根據(jù)權利要求2所述的制備如權利要求1所述的一種耐低溫異型鋼管的方法，其特征在于，所述步驟(4)中的熱淬火處理為:先升溫至700-850°C，保溫20-25min，再升溫至850-9000C，保溫40-50min，再急速冷卻至350°C以下，再自然冷卻。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種耐低溫異型鋼管，其特征在于，其化學成分的質量百分比為:C0.12、S1.3、Ni2.8、Crl.8、Mnl.2、A10.6、Mo0.4、Nb0.18、T1.1、Nd0.06、N0.006、Cu0.14、P0.01、S0.003、Ce0.0008、Pr0.015，其余為 Fe。
【文檔編號】C21D9/08GK104073735SQ201410307804
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】郭洪建, 楊日升 申請人:張家港市華尊寶特種材料科技有限公司