本發(fā)明涉及冶金行業(yè)奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無縫管的制造方法，尤其是指雙相不銹鋼S31803、S32205(標(biāo)準(zhǔn)ASTMA789、ASTMA90中牌號)無縫管冷加工生產(chǎn)中鐵素體相(α相)含量控制。
背景技術(shù)：
：常規(guī)不銹鋼為奧氏體型不銹鋼，為單相組織。奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼為二相組織，通常要求控制二相比，保證雙相不銹鋼的基本性能要求。但在雙相不銹鋼無縫管國外標(biāo)準(zhǔn)ASTMA789、ASTMA90中無明確要求，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB/T21833中提出了二相比要求(α相含量應(yīng)為40～60％)，中國石油集團(tuán)旗下的一家知名企業(yè)，要求雙相不銹鋼S31803成品管α相含量在45～50％，以達(dá)到最佳耐腐蝕性能，同時還要求滿足標(biāo)準(zhǔn)ASTMA789要求。經(jīng)資料查閱和專利檢索，無相關(guān)雙相不銹鋼無縫管成品管α相含量控制文獻(xiàn)資料和專利資料(共檢索出5條專利信息，從摘要內(nèi)容來看，涉及到化學(xué)成分、冷軋、冷拔、熱處理等，相關(guān)的信息為0條)。寶鋼特鋼有限公司批量生產(chǎn)S31803奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無縫管，主要工藝流程為：管坯加熱—穿孔→第一次冷軋(中間品)→中間品熱處理→精正(矯直、酸洗、磨光)→第二次冷軋(成品)→成品熱處理→精正(矯直、酸洗、檢驗)。工藝簡要說明：1)管坯加熱——加熱爐對管坯(實心圓鋼)加熱至熱穿孔所需溫度。2)穿孔——由輥式斜軋穿孔機對圓鋼(管坯)進(jìn)行穿孔，變成空心毛管，由于毛管外形、表面質(zhì)量等達(dá)不到成品管技術(shù)要求，需對毛管冷加工(冷軋)。3)冷軋——由冷軋管機在室溫條件下對毛管進(jìn)行冷軋，達(dá)到成品管所要求的表面質(zhì)量、尺寸精度等要求。由于冷軋雙相鋼無縫管變形量的限制，通常情況下需要二次(或多次)冷軋，才能達(dá)到所要求的成品規(guī)格。冷軋前需對毛管磨修表面缺陷、平端口、酸洗等輔助工序。4)熱處理——冷軋后中間規(guī)格，由于加工硬化，需要進(jìn)行中間熱處理，才能再次進(jìn)行冷軋。冷軋成品后鋼管表面質(zhì)量、尺寸精度等滿足了成品管要求，但理化性能不能滿足技術(shù)要求，需對冷軋后成品管進(jìn)行熱處理，使成品理化性能滿足技術(shù)要求。5)矯直——采用輥式矯直機對熱處理后鋼管出現(xiàn)的彎曲進(jìn)行矯直，保證成品鋼管的平直度。6)酸洗——熱處理后表面生產(chǎn)氧化皮，需用酸洗方法去除。(光亮熱處理后不產(chǎn)生氧化皮，但熱處理成本很高，用在核電、航天等產(chǎn)品，一般產(chǎn)品不采用。)7)磨光——由磨光機對鋼管表面進(jìn)行磨光(砂輪對金屬表面磨削)，消除雙相鋼無縫管外表面小裂紋及麻點、壓坑、搭鐵等點狀缺陷。采用現(xiàn)有制管工藝及流程，不同熱處理工藝生產(chǎn)的雙相不銹鋼無縫管成品α相含量在50～60％(部分鋼管成品同一截面α相含量不均勻，低的50％、高的55％，也不滿足技術(shù)要求)，α相波動較大且偏高(見下表1)，達(dá)不到用戶技術(shù)要求。雙相不銹鋼無縫管成品α相含量波動和不均勻性主要影響因素為化學(xué)成分和熱處理工藝，此鋼化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不同熱處理工藝(相關(guān)文獻(xiàn)推薦溫度1020～1100℃，相關(guān)專利保溫時間為4～6min)條件下，成品管α相含量如下(鋼管代表規(guī)格φ19×2mm)：1、冷軋中間品后采用1080～1100℃高溫?zé)崽幚砉に?，保溫時間6±1min，按現(xiàn)有冷軋變形工藝要求，冷軋成品管較為順利，經(jīng)成品熱處理后檢驗，成品α相含量在55～60％，少量為60％，不滿足技術(shù)要求。2、冷軋中間品后采用1020～1040℃低溫?zé)崽幚砉に?，保溫時間4±1min，按現(xiàn)有冷軋變形工藝要求，冷軋成品管極為困難，冷軋時管端開裂、并且軋機頂頭產(chǎn)生斷裂，無法實現(xiàn)正常批量生產(chǎn)。3、冷軋中間品后采用1050～1070℃低溫?zé)崽幚砉に?，保溫時間4～6min，按現(xiàn)有冷軋變形工藝要求，軋制困難，部分管端出現(xiàn)開裂，成品α相含量在50～55％，同一截面α相含量不均勻，低的為50％、高的為55％，也不滿足技術(shù)要求。表1不同熱處理工藝成品α相含量熱處理溫度保溫時間按變形工藝成品α相含量1080～1100℃6±1min軋制順利55～60％，少量60％1050～1070℃4～6min軋制困難50～55％，呈不均勻1020～1040℃4±1min軋制及為困難/上述熱處理、變形工藝表明，采用中高溫度熱處理后生產(chǎn)的成品，其α相含量不能滿足技術(shù)要求，且中溫?zé)崽幚砗筌堉评щy；采用低溫?zé)崽幚砗筌堉茦O為困難，無法實現(xiàn)正常批量生產(chǎn)。成品α相含量的控制方法，成為雙相不銹鋼無縫管制造的技術(shù)關(guān)鍵。技術(shù)實現(xiàn)要素：因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種可以有效控制成品α相含量的雙相不銹鋼無縫管制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種雙相不銹鋼無縫管的制管方法，包括管坯加熱—穿孔→第一次冷軋→中間品熱處理→精正→第二次冷軋→成品熱處理→精正，所述中間品熱處理溫度1070℃-1090℃，滿足冷軋成品順利進(jìn)行的同時，控制α相含量為48-52％；所述成品熱處理溫度1030～1060℃，滿足成品α相45-50％的含量要求，同時保證成品力學(xué)性能要求；在所述中間品熱處理和成品熱處理中，保溫系數(shù)為3.0～4.0min/mm壁厚，保溫時間＝保溫系數(shù)×鋼管壁厚。中間品熱處理控制α相范圍為48-52％；通過限制上限溫度來防止α相含量增加，增加保溫時間即采用保溫系數(shù)法來保證α相含量均勻性。成品α相要求范圍是45～50％。保溫時間適用于中間品和成品，保溫時間按鋼管壁厚計算，如鋼管壁厚相同則保溫時間相同。一般成品壁厚小于中間品壁厚，成品保溫時間少于中間品保溫時間。采用保溫系數(shù)法確定保溫時間，對于不同壁厚的鋼管更為合理，避免由于鋼管壁厚增加而達(dá)不到所需保溫時間而產(chǎn)生α相含量不均勻性。根據(jù)本發(fā)明的一種雙相不銹鋼無縫管的制管方法，優(yōu)選的是，所述保溫時間≤30min。即大規(guī)格厚壁管保溫時間≤30min。力學(xué)性能是指抗拉強度Rm、規(guī)定非比例延伸強度Rp0.2和斷后伸長率，本發(fā)明要求雙相不銹鋼無縫管Rm≥620MPa、Rp0.2≥450MPa、A≥25％。與原有主要工藝相比，現(xiàn)有熱處理工藝對中間品和成品采用不同熱處理工藝，同時按系數(shù)確定不同規(guī)格保溫時間。針對鋼管不同規(guī)格(壁厚)，采用保溫系數(shù)確定不同保溫時間更為合理，使熱處理后組織更為均勻，滿足成品α相含量要求。本發(fā)明的有益效果是：1、中間品采用相對高溫?zé)崽幚?，防止低溫?zé)崽幚矶荒苓M(jìn)行正常軋制成品；成品采用相對低溫?zé)崽幚?，防止成品α相含量偏高，并滿足成品力學(xué)性能要求。2、按保溫系數(shù)確定鋼管不同規(guī)格(壁厚)保溫時間更為合理，防止由于保溫時間不足造成二相組織不均勻，使軋制成品困難和成品α相含量不均勻。具體實施方式實施例1(鋼管代表規(guī)格φ19×2mm)1、管坯加熱—穿孔(φ65×5)→第一次冷軋(φ38×3)→中間品熱處理(中溫處理，按系數(shù)保溫)→精正→第二次冷軋(φ19*2)→成品熱處理(低溫處理，按系數(shù)保溫)→成品精正→入庫。2、管坯加熱—穿孔(φ65×5)→第一次冷軋(φ38×3)，為原有常規(guī)工藝。3、中間品熱處理(中溫處理，按系數(shù)保溫)，為現(xiàn)有新工藝，在輥底式熱處理爐中熱處理，溫度設(shè)定1080℃，保溫系數(shù)取3.0min/mm、保溫時間為9min。4、成品精正→第二次冷軋(φ19*2)，為原有常規(guī)工藝。5、成品熱處理(低溫處理，按系數(shù)保溫)，為現(xiàn)有新工藝，在輥底式熱處理爐中熱處理，成品溫度設(shè)定1030℃，保溫系數(shù)取3.0min/mm、保溫時間為6min，生產(chǎn)至成品，力學(xué)性能合格，α相含量46％，滿足技術(shù)要求(見下表2)。6、成品精正→入庫，為原有常規(guī)工藝。實施例2(鋼管代表成品規(guī)格φ19×2mm)1、管坯加熱—穿孔(φ65×5)→第一次冷軋(φ38×3)→中間品熱處理(中溫處理， 按系數(shù)保溫)→精正→第二次冷軋(φ19*2)→成品熱處理(低溫處理，按系數(shù)保溫)→成品精正→入庫。2、管坯加熱—穿孔(φ65×5)→第一次冷軋(φ38×3)，為原有常規(guī)工藝。3、中間品熱處理(中溫處理，按系數(shù)保溫)，為現(xiàn)有新工藝，在輥底式熱處理爐中熱處理，溫度設(shè)定1080℃，保溫系數(shù)取4.0min/mm、保溫時間12min。4、精正→第二次冷軋(φ19*2)，為原有常規(guī)工藝。5、成品熱處理(低溫處理，按系數(shù)保溫)，為現(xiàn)有新工藝，在輥底式熱處理爐中熱處理，成品溫度設(shè)定1060℃，保溫系數(shù)取4.0min/mm、保溫時間為8min，生產(chǎn)至成品，力學(xué)性能合格，α相含量50％，滿足技術(shù)要求(見下表2)。6、成品精正→入庫，為原有常規(guī)工藝。實施例3(鋼管代表成品規(guī)格38×3mm)1、管坯加熱—穿孔(φ76×7)→第一次冷軋(φ57×4.5)→中間品熱處理(中溫處理，按系數(shù)保溫)→精正→第二次冷軋(φ38*3)→成品熱處理(低溫處理，按系數(shù)保溫)→成品精正→入庫。2、管坯加熱—穿孔(φ76×7)→第一次冷軋(φ57×4.5)，為原有常規(guī)工藝。3、中間品熱處理(中溫處理，按系數(shù)保溫)，為現(xiàn)有新工藝，在輥底式熱處理爐中熱處理，溫度設(shè)定1080℃，保溫系數(shù)取3.5min/mm、保溫時間16min。4、精正→第二次冷軋(φ38*3)，為原有常規(guī)工藝。5、成品熱處理(低溫處理，按系數(shù)保溫)，為現(xiàn)有新工藝，在輥底式熱處理爐中熱處理，成品溫度設(shè)定1040℃，保溫系數(shù)取3.5min/mm、保溫時間為10.5min，生產(chǎn)至成品，力學(xué)性能合格，α相含量48％，滿足技術(shù)要求(見下表2)。6、成品精正→入庫，為原有常規(guī)工藝。表2實施方式與α相含量鋼管加熱、穿孔、冷軋等其它工序為鋼管常規(guī)工序，實施過程順利，成品表面質(zhì)量良好，未出現(xiàn)對環(huán)保和安全方面的影響。通過上述實施方式，2013年全年生產(chǎn)了此用戶合同6個冶煉爐號，250噸成品，產(chǎn)品表面質(zhì)量、成品力學(xué)性能符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，成品α相含量在45～50％之間，滿足用戶技術(shù)要求，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。當(dāng)前第1頁1 2 3