专利名称：中碳铬镍钼钒合金钢无缝钢管及其生产方法
技术领域：
本发明涉及无缝钢管制造领域，更具体地讲，涉及一种生产中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的方法以及根据该方法制成的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管。
背景技术：
中碳铬镍钥钒合金钢，如35CrNi3MoV 钢、36CrNi3MoV 钢、37CrNi3MoV 钢、38CrNi3MoV钢等钢种，是高强韧性、高淬透性的优质钢，经调质处理后，其具有良好的综合机械性能，在大截面机件中特别是作为大型管状件、大型电机转子及压力容器等有重要的应用。由中碳铬镍钥钒合金钢制成的无缝钢管均要求尺寸精度高且一般都有特殊的重要用途，因此无缝钢管经热轧后必须经过机加工才能满足几何尺寸的要求，但机加工的成材率低,严重影响成品率和生产效率、成本。因此，亟需一种既能够保证中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管成材率，又能保证无缝钢管质量和性能的生产方法。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。本发明的目的在于提供一种能够有效提高中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管成材率的生产方法及根据该方法制成的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管。为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，所述中碳铬镍钥钒合金钢，所述生产方法包括以下步骤准备管坯、热处理、酸洗、清洗、润滑、烘干、精拔、后处理并得到无缝钢管，其中，所述热处理步骤具体为将管坯加热至700 800°C，保温100 120分钟，之后使管坯随炉冷却且降温速度彡50°C /h ;待温度降至600 680°C，保温200 240分钟，继续使管坯随炉冷却且降温速度彡50°C /h ;待温度降至300°C以下，将管坯出炉空冷。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法的一个实施例，以重量百分比计，所述中碳铬镍钥钒合金钢包括C :0. 30 O. 42%、Si :0. 17 O. 37%、Mn :0. 25 O. 50 %, P ^ O. 020 %, S ^ O. 020 %, Cr : I. 00 I. 40 %、Mo :0. 30 O. 40 %、Ni :3. O 3. 5%,V 0. 08 O. 15%以及余量的铁。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法的一个实施例，所述管坯经所述热处理步骤处理后，管坯硬度降至HB260以下。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法的一个实施例，所述酸洗步骤采用浓度为10 20%的硫酸对管坯进行酸洗，控制硫酸温度为50 70°C，酸洗时间为60 100分钟。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法的一个实施例，所述润滑步骤采用钙基脂与石灰的重量比为I:3的牛油石灰涂抹在管坯的内外表面进行润滑。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法的一个实施例，所述烘干步骤将涂抹有牛油石灰的管坯在200 300°C的温度条件下烘烤2 3小时。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法的一个实施例，所述精拔步骤采用精密液压冷拔机对管坯进行拔制， 并且在拔制初期采用低速拔制，待拔制平稳运行后根据系统压力调整拔制速度。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法的一个实施例，控制所述精拔步骤中的系统压力为10 15MPa，拔制速度为O. 6 I. 2m/min。本发明的另一方面提供了一种中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管，所述无缝钢管由上述中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法制成。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的一个实施例，所述无缝钢管的外径为Φ 219 Φ 508mm,壁厚为7 20mm，长度为6. O 11. Om,尺寸公差满足壁厚公差为O +15%、外径公差为+0. 5% ο本发明与现有技术相比，将热轧后的管坯通过特殊的热处理工艺使管坯的硬度从HB450降低到HB260以下，再经过酸洗、润滑、烘干、精拔等生产工艺，生产出高精度的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管，在提高成材率的同时，保证了产品质量及成品率，具有良好的应用前景。
具体实施例方式在下文中，将结合具体示例来详细说明本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管及其生产方法。本发明的思路在于通过特殊的热处理制度将管坯的硬度由HB450降低到HB260以下，使之可以采用精拔工艺代替机加工制备无缝钢管，达到节约金属、降低成本的目的。根据本发明的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管生产方法包括以下步骤准备管坯、热处理、酸洗、清洗、润滑、烘干、精拔、后处理并得到无缝钢管，其中，酸洗和清洗步骤是为了清除热处理步骤在管坯表面上产生的氧化皮和锈蚀物等；润滑和烘干步骤是为之后的管坯精拔步骤做准备；后处理步骤可以包括如矫直、精整、检验、包装等处理步骤，但不限于此。 根据本发明，热处理步骤具体为将管坯加热至700 800°C，保温100 120分钟，之后使管坯随炉冷却且降温速度彡50°C /h ;待温度降至600 680°C，保温200 240分钟，继续使管坯随炉冷却且降温速度< 50°C /h ;待温度降至300°C以下，将管坯出炉空冷。制定上述热处理制度的总体思路是1、根据该钢种具体成分(主要是碳含量)的不同确定其奥氏体化加热温度，使加热温度高于AC1、低于AC3，以得到“奥氏体+铁素体+碳化物”的金相组织，根据多次试验的优化结果，确定其奥氏体化加热温度为700 800°C ；2、从奥氏体化加热温度冷至600 680°C保温目的是使其金相组织中析出一定数量的铁素体，从理论推算及多次试验的优化结果，该温度确定为600 680°C、保温时间为200-240分钟；3、从理论推算及多次试验的优化结果，管坯随炉冷却速度为50°C /h以下、出炉温度在300度以下时，其热处理后的最终金相组织为回火贝氏体+回火索氏体+铁素体+碳化物。上述热处理制度不仅能够有效地降低该钢种的管坯硬度，而且最大限度地缩短了热处理时间，是依据多次试验结果优化后的最优热处理制度。通过上述热处理步骤的处理，可以使管坯的硬度从HB450降低到HB260以下，从而可以对管坯进行后续的精拔工艺。降低硬度能提高钢的塑性，降低精拔变形抗力，使冷拔加工变形均匀，产品不出现拉拔裂纹或断裂缺陷。优选地，根据本发明的合金钢无缝钢管生产方法主要适用于中碳铬镍钥钒合金钢，其化学成分见表I :表I化学成分(wt % )
权利要求
1.一种中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤 准备管坯、热处理、酸洗、清洗、润滑、烘干、精拔、后处理并得到无缝钢管， 其中，所述热处理步骤具体为将管坯加热至700 800°C，保温100 120分钟，之后使管坯随炉冷却且降温速度≤50°C /h ;待温度降至600 680°C，保温200 240分钟，继续使管坯随炉冷却且降温速度≤50°C /h ;待温度降至300°C以下，将管坯出炉空冷。
2.根据权利要求I所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，其特征在于，以重量百分比计，所述中碳铬镍钥钒合金钢包括C :0. 30 0.42%、Si :0. 17 O. 37%、Mn:O.25 O. 50%, P ( O. 020%, S ≤ O. 020%, Cr 1. 00 I. 40%, Mo 0. 30 O. 40%, Ni 3.O 3. 5%,V 0. 08 O. 15%以及余量的铁。
3.根据权利要求I所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述管坯经所述热处理步骤处理后，管坯硬度降至HB260以下。
4.根据权利要求I所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述酸洗步骤采用浓度为10 20%的硫酸对管坯进行酸洗，控制硫酸温度为50 70°C，酸洗时间为60 100分钟。
5.根据权利要求I所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述润滑步骤采用钙基脂与石灰的重量比为I:3的牛油石灰涂抹在管坯的内外表面进行润滑。
6.根据权利要求5所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述烘干步骤将涂抹有牛油石灰的管坯在200 300°C的温度条件下烘烤2 3小时。
7.根据权利要求I所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述精拔步骤采用精密液压冷拔机对管坯进行拔制，并且在拔制初期采用低速拔制，待拔制平稳运行后根据系统压力调整拔制速度。
8.根据权利要求7所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法，其特征在于，控制所述精拔步骤中的系统压力为10 15MPa，拔制速度为O. 6 I. 2m/min。
9.一种中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管，其特征在于，所述无缝钢管由权利要求I至8中任一项所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管的生产方法制成。
10.根据权利要求9所述的中碳铬镍钥钒合金钢无缝钢管，其特征在于，所述无缝钢管的外径为Φ219 Φ 508mm，壁厚为7 20mm，长度为6. O 11.0m，尺寸公差满足壁厚公差为O +15%、外径公差为±0. 5%。
全文摘要
本发明提供了一种中碳铬镍钼钒合金钢无缝钢管的生产方法以及根据该方法制成的中碳铬镍钼钒合金钢无缝钢管。所述生产方法通过将热轧管坯采用特殊的热处理工艺，使管坯的硬度降低后再经过酸洗、润滑、烘干、精拔等工艺步骤，生产出高精度的中碳铬镍钼钒合金钢无缝钢管，并且本发明的生产方法与热轧后采用机加工的生产方式相比，中碳铬镍钼钒合金钢无缝钢管的成材率提高10个百分点以上，所制得的无缝钢管能满足产品技术要求，性能良好，精度高，具有极大的推广应用价值。
文档编号B21C37/06GK102861784SQ201210358528
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者尹人洁, 张涛, 陈雨, 马欢鱼 申请人:攀钢集团成都钢钒有限公司