本发明涉及无缝钢管领域,具体为一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管及其加工工艺。
背景技术:
1、304不锈钢作为一种用途广泛的钢材,属于奥氏体不锈钢的一种。奥氏体不锈钢是常温下具有奥氏体不锈钢组织的不锈钢。当钢中含cr约18%、ni8%-10%、c约0.1%时,具有稳定的奥氏体不锈钢组织。由于奥氏体不锈钢含有较高的铬,可形成致密的氧化膜,所以具有良好的耐蚀性。镍是稳定奥氏体不锈钢且扩大奥氏体不锈钢相区的元素,为了获得单一的奥氏体不锈钢组织,当钢中含有0.1%碳和18%铬时所需的最低镍含量约为8%,这便是最著名18-8铬镍奥氏体不锈钢的基本成分,奥氏体不锈钢中,随着镍含量的增加,残余的铁素体可完全消除,并显著降低。相形成的倾向;同时马氏体转变温度降低,甚至可不出现λ-m相变,但是镍含量的增加会降低碳在奥氏体不锈钢中的溶解度,从而使碳化物析出倾向增强。奥氏体不锈钢铬镍不锈钢包括18cr-8ni钢和在此基础上增加cr、ni含量并加入mo、cu、si、nb、ti等元素发展起来的高cr-ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管及其加工工艺。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:本发明的一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管,包括不锈钢管本体,所述不锈钢管本体包括以下成份:c:≤0.12%、cr:≤17.0%、n:≤0.10%、si:≤2.0%、mo:≤2.9%、mn:≤2.0%、cu:≤3.0%、p:≤0.03%、s:≤0.020%、nb:≤0.45%,余部由fe和不可避免的杂质构成。
5、为了保证不锈钢管本体材料的稳定性,本发明改进有,所述不锈钢管本体包括以下成份:c:0.8%、cr:15.0%、n:0.6%、si:1.2%、mo:2.3%、mn:1.5%、cu:3.0%、p:0.03%、s:0.020%、nb:0.45%,余部由fe和不可避免的杂质构成。
6、为了保证不锈钢管本体的使用强度,本发明改进有,所述不锈钢管本体的屈服强度(y.s.)为≥235mpa,所述不锈钢管本体的抗拉强度(t.s.)为≥590mpa,所述不锈钢管本体的伸长率(el)为≥35,所述不锈钢管本体的屈服强度(y.s.)为310mpa,所述不锈钢管本体的抗拉强度(t.s.)为630mpa,所述不锈钢管本体的伸长率(el)为43。
7、本发明中的新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管加工工艺,包括以下步骤:
8、步骤一,采用电炉+电渣重熔冶炼工艺,获得所需要化学成分的不锈钢铸锭;
9、步骤二,将步骤一获得的铸锭加热至1100-1300℃进行开坯,获得中间锻坯;
10、步骤三,将步骤二获得的中间锻坯加热至1050-1250℃,通过锻造或轧制方式,获得外径为50-60mm的不锈钢管坯;
11、步骤四,将步骤三获得的不锈钢管坯加热至1050-1250℃,采用热穿管工艺或热挤压工艺打孔定心;
12、步骤五,将所述荒管,采用多道次“冷轧+冷拔”联合工艺生产成品管材:
13、步骤六,采用半自动的表面修磨装置对管材的外表面进行修磨,采用抛丸工艺对管材的内壁修磨:
14、步骤七,利用磁粉、涡流、超声波无损探伤相结合的管坯在线检测技术对管材探伤检测,确保管坯的内外品质;
15、步骤八,采用浸染工艺对管材浸涂防腐漆。
16、为了保证不锈钢管坯热处理时的稳定性,本发明改进有,所述不锈钢管坯热处理时最佳高温软化温度为1240℃,最佳固溶温度为1150℃,所述不锈钢管坯热处理时保温时间为3-5分钟,控温精度±5℃,出炉后在3分钟内冷却到450℃以下。
17、(三)有益效果
18、与现有技术相比,本发明提供了一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管及其加工工艺,具备以下有益效果:
19、本发明在304h不锈钢的基础上通过降低mn含量上限,加入约3%的cu、约0.45%的nb和一定量的n,使该钢在服役时产生微细弥散、沉淀于奥氏体内的富铜相,并与其互相密合;该富铜相与nbc、nbn、nbcrn和m23c6一起产生极佳的强化作用,从而开发出一种新型的、经济型的高许用应力18-8奥氏体不锈钢。
1.一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管,其特征在于,包括不锈钢管本体,所述不锈钢管本体包括以下成份:c:≤0.12%、cr:≤17.0%、n:≤0.10%、si:≤2.0%、mo:≤2.9%、mn:≤2.0%、cu:≤3.0%、p:≤0.03%、s:≤0.020%、nb:≤0.45%,余部由fe和不可避免的杂质构成。
2.根据权利要求1所述的一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管,其特征在于,所述不锈钢管本体包括以下成份:c:0.8%、cr:15.0%、n:0.6%、si:1.2%、mo:2.3%、mn:1.5%、cu:3.0%、p:0.03%、s:0.020%、nb:0.45%,余部由fe和不可避免的杂质构成。
3.根据权利要求2所述的一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管,其特征在于,所述不锈钢管本体的屈服强度(y.s.)为≥235mpa,所述不锈钢管本体的抗拉强度(t.s.)为≥590mpa,所述不锈钢管本体的伸长率(el)为≥35。
4.根据权利要求3所述的一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管,其特征在于,所述不锈钢管本体的屈服强度(y.s.)为310mpa,所述不锈钢管本体的抗拉强度(t.s.)为630mpa,所述不锈钢管本体的伸长率(el)为43。
5.一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管加工工艺,其特征在于,包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管加工工艺,其特征在于,所述不锈钢管坯热处理时最佳高温软化温度为1240℃,最佳固溶温度为1150℃。
7.根据权利要求6所述的一种新型18cr-8ni系列奥氏体不锈钢管加工工艺,其特征在于,所述不锈钢管坯热处理时保温时间为3-5分钟,控温精度±5℃,出炉后在3分钟内冷却到450℃以下。