专利名称：一种钢管及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管及其生产工艺，特别涉及一种冶金行业的不锈钢无缝钢管。
背景技术：
不锈钢是不锈钢、耐热钢、耐酸钢的总称。不锈钢按成分可以分为两大类，一类是 含铬在12%以上的简单铬钢，另一类是在含铬量子力学12%以上的简单铬钢的基础上再 添加其它元素的钢。基于碳和铬结合成的碳化铬会降低不锈钢的耐腐性能，所以不锈钢的含碳量较 低，一般含碳量为时尚早。在0. 1 0.2%范围内，不超过0.4%。我国镍资源和不锈钢废钢资源缺乏特点，扩大铁素体不锈钢的品种和生产比重应 是我国不锈钢品种结构调整的方向之一。与304型奥氏体不锈钢相比较，无镍的铁素体不 锈钢的原料成本是较低的，并具有的热膨胀系数低的优点。在铁素体不锈钢中加铌、钛等合 金，可形成稳定的碳化物，使铬的有效量保留在基体中，改善钢的耐蚀性和焊接节点的抗晶 界腐蚀性，适量铌、钛等合金加入量可大大改善钢的耐大气腐蚀性能，成形性(深冲性)，高 温性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决碳化铬含量会降低不锈钢耐腐性能的问题的钢管。为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案一种钢管，其特征在于包括 Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti，其中，按照相对于Fe的质量百分比来说，所述C、Mn、P、 S、Si、Ni、Cr、N 禾口 Ti 的含量分别是 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。进一步，按照相对于!^e的质量百分比来说，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的 含量分别是 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。进一步，按照相对于!^e的质量百分比来说，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的 含量分别是 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。进一步，按照相对于!^e的质量百分比来说，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的 含量分别是 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，本发明还提供一种钢管的生产工艺，其特征在于包括如下步骤步骤1，熔炼，具体包括以下子步骤(1)所述熔炼采用电弧炉，使电弧炉熔清80%以上；(2)熔清后，在1650°C以上的温度条件下取样，并进行分析、调整成分；
步骤2，精炼，具体地说包括以下子步骤(a)将步骤1中熔炼好的钢水兑入精炼炉，然后当测得的温度大于1545°C时，进行 取样全分析，然后再开始精炼；(b)合理调配氧化期和还原期中的氩氧比，做到脱碳、保铬、升温三位一体，并吹入 一定比例的氮；(c)确认所述步骤(b)中的碳和氮含量达到预定值后加入预还原材料和渣料，然 后向精炼炉中吹入氩；然后，待渣料全熔化后，进行全分析，并调整成分；(d)测温，在温度大于1650度的时候进行扒渣，待把废渣扒完80%以上时插铝，不 要把渣全部扒清，然后加入预定量的钛铁；(e)在温度大于1630°C的条件下，向精炼炉中吹氩二分钟以上，然后出钢。进一步，所述熔炼采用返回法冶炼。进一步，所述步骤(2)在熔清时以氧气助熔，以确保铬损耗和钢铁料烧损。进一步，所述步骤O)中必须使铬的含量在预先设定的铬下线的基础上加0. 5% 或0. 8%之间的范围内，同时，使碳的含量大于0. 8%。进一步，所述精炼采用氩氧脱碳法。进一步，所述步骤(C)中的所述预定值是指在温度大于1780°C的条件下，碳含量 小于0. 08%，氮含量小于0. 2%。使用本发明中的钢管生产工艺生产的钢管具有以下优点所述钢管以锰和氮代替 部分镍，可以降低生产成本，同时具有较好的强度及耐腐蚀性能；所述钢管中铬含量与碳含 量同时适当的提高，做到了既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾了一定的耐腐蚀性的功能; 所述钢管由于加入了钛，因此可适当防止晶间腐蚀；所述钢管中的不锈钢的各种组织是通 过化学成分及热处理而获得的，所以组织决定性能，性能决定了用途。此外，通过本发明中 的所述方法生产的钢管具有很好的强度和韧性。基于上述优点，所述钢管可广泛适用于高 温部件(如汽车排气管)、紧固件等。
具体实施例方式下面对本发明的技术方案进行详细说明。实施例一本发明所述的钢管，由Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N、Ti组成，按照相对 于 Fe 的质量百分比: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。实施例二 本发明所述的钢管，由Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N、Ti组成，按照相对 于 Fe 的质量百分比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。实施例三本发明所述的钢管，由Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N、Ti组成，按照相对 于 Fe 的质量百分比: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。本发明所述的钢管的冶炼方法，将电弧炉(EAF)和精炼炉(AOD)相结合，包括以下 步骤步骤1，熔炼，优选地，所述熔炼采用返回法冶炼，具体包括以下子步骤
(1)所述电弧炉(EAF)熔清80%以上，优选地，在熔清时以氧气助熔，以确保铬损 耗和钢铁料烧损。(2)熔清后，在1650°C以上的温度条件下取样，并进行分析、调整成分。优选地， 所述调整成分是指在做完所述分析后，根据所述分析得到的数据，加入各种合金量，达到目 标。优选地，此步骤中必须使铬的含量在预先设定的铬下线的基础上加0.5%或0.8% (质 量百分含量)之间的范围内(例如，假设预定的铬含量的下线为25%，则要使铬含量为在 25%的基础上再加0. 5%或0. 8%的范围内)，同时，使碳的含量大于0. 8% (质量百分含 量)O步骤2，精炼，具体地说包括以下子步骤(a)将步骤1中熔炼好的钢水兑入精炼炉(A0D，氩氧脱碳法(Argon Oxygen Decarburization))，然后当测得的温度大于1545°C时，进行取样全分析，然后再开始精炼。(b)合理调配氧化期和还原期中的氩氧比，做到脱碳、保铬、升温三位一体，并吹入 一定比例的氮。优选地，所述氧化期具有二个期、所述还原期具有一个期。(c)确认所述步骤(b)中的碳和氮含量达到预定值后(即达到终点碳和氮含量 后)，加入预还原材料和渣料，然后向精炼炉中吹入氩，优选地，吹入氩的时间大于三分钟； 然后，待渣料全熔化后，进行全分析，并调整成分，使各项成分进入内控指标。优选地，所述 预定值是指在温度大于1780°C的条件下，碳含量小于0. 08% (质量百分含量)，氮含量小于 0.2% (质量百分含量)；所述预还原材料是指硅铁等还原剂；所述渣料是指石灰和萤石。这 样，使得铬含量与碳含量同时适当的提高，做到了既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾了一 定的耐腐蚀性的功能。(d)测温，在温度大于1650度的时候进行扒渣，待把废渣扒完80%以上时插铝，不 要把渣全部扒清，然后加入预定量的计算好的钛铁，达到钛的含量，从而可适当防止晶间腐 蚀。(e)在温度大于1630°C的条件下，向精炼炉中吹氩二分钟以上，然后出钢。优选地，所述钢管的冶炼方法可采用所述钢管的三个实施例中任意一个配比含量。使用本发明中的钢管生产工艺生产的钢管具有以下优点所述钢管以锰和氮代替 部分镍，可以降低生产成本，同时具有较好的强度及耐腐蚀性能；所述钢管中铬含量与碳含 量同时适当的提高，做到了既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾了一定的耐腐蚀性的功能; 所述钢管由于加入了钛，因此可适当防止晶间腐蚀；所述钢管中的不锈钢的各种组织是通 过化学成分及热处理而获得的，所以组织决定性能，性能决定了用途。此外，通过本发明中 的所述方法生产的钢管具有很好的强度和韧性。基于上述优点，所述钢管可广泛适用于高 温部件(如汽车排气管)、紧固件等。
权利要求
1.一种钢管，其特征在于包括Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti，其中，按照相对于 Fe的质量百分比来说，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的含量分别是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.如权利要求1所述的钢管，其特征在于按照相对于狗的质量百分比来说，所述C、 Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N 和 Ti 的含量分别是 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.如权利要求1所述的钢管，其特征在于按照相对于Fe的质量百分比来说，所述C、 Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N 禾口 T i 的含量分别是 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.如权利要求1所述的钢管，其特征在于按照相对于狗的质量百分比来说，所述C、 Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N 禾口 Ti 的含量分别是 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.如权利要求1-4任一项所述的钢管的生产工艺，其特征在于包括如下步骤步骤1，熔炼，具体包括以下子步骤(1)所述熔炼采用电弧炉，使电弧炉熔清80%以上；(2)熔清后，在1650°C以上的温度条件下取样，并进行分析、调整成分；步骤2，精炼，具体地说包括以下子步骤(a)将步骤1中熔炼好的钢水兑入精炼炉，然后当测得的温度大于1545°C时，进行取样 全分析，然后再开始精炼；(b)合理调配氧化期和还原期中的氩氧比，做到脱碳、保铬、升温三位一体，并吹入一定 比例的氮；(c)确认所述步骤(b)中的碳和氮含量达到预定值后加入预还原材料和渣料，然后向 精炼炉中吹入氩；然后，待渣料全熔化后，进行全分析，并调整成分；(d)测温，在温度大于1650度的时候进行扒渣，待把废渣扒完80%以上时插铝，不要把 渣全部扒清，然后加入预定量的钛铁；(e)在温度大于1630°C的条件下，向精炼炉中吹氩二分钟以上，然后出钢。
6.如权利要求5所述的钢管的生产工艺，其特征在于所述熔炼采用返回法冶炼。
7.如权利要求5所述的钢管的生产工艺，其特征在于所述步骤(2)在熔清时以氧气 助熔，以确保铬损耗和钢铁料烧损。
8.如权利要求5所述的钢管的生产工艺，其特征在于所述步骤O)中必须使铬的含 量在预先设定的铬下线的基础上加0. 5%或0. 8%之间的范围内，同时，使碳的含量大于 0. 8%。
9.如权利要求5所述的钢管的生产工艺，其特征在于所述精炼采用氩氧脱碳法。
10.如权利要求5-9任一项所述的钢管的生产工艺，其特征在于所述步骤(c)中的所 述预定值是指在温度大于1780°C的条件下，碳含量小于0. 08%，氮含量小于0. 2%。
全文摘要
本发明涉及一种钢管，其特征在于包括Fe、C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti，其中，按照相对于Fe的质量百分比来说，所述C、Mn、P、S、Si、Ni、Cr、N和Ti的含量分别是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。所述钢管以锰和氮代替部分镍，可以降低生产成本，同时具有较好的强度及耐腐蚀性能；所述钢管中铬含量与碳含量同时适当的提高，做到了既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾了一定的耐腐蚀性的功能；所述钢管由于加入了钛，因此可适当防止晶间腐蚀。基于上述优点，所述钢管可广泛适用于高温部件、紧固件等。
文档编号C22C38/50GK102071364SQ20101056786
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者庄为民, 文茂广, 王德元, 穆志强, 范伟昌 申请人:苏州奕欣特钢管业有限公司