專利名稱：一種制造優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造不銹鋼無縫鋼管的方法，尤其是涉及一種制造優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管的方法。
背景技術(shù)：
隨著石油工業(yè)的發(fā)展，油井管的下井深度越來越深，鋼級強(qiáng)度越來越高。在很多復(fù)雜工況條件下服役的油井管，要求鋼管有較高的強(qiáng)度、韌性，還要有較好的耐腐蝕、耐低溫、 抗擠毀等各種苛刻條件，這樣對鋼管的綜合性能提出了更高的要求。當(dāng)今高強(qiáng)高韌性鋼管主流發(fā)展方向，普遍采用以下幾點(diǎn)工藝技術(shù)控制要點(diǎn)(超) 高純凈鋼冶煉，盡量控制低的S, P、五害、氣體、夾雜物等含量；低碳低合金化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制合金成分精度范圍；控制軋制與控制冷卻，優(yōu)化軋制工藝，細(xì)化軋態(tài)鋼管的組織和晶粒度；熱處理采用淬火+回火的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，改進(jìn)淬火、回火設(shè)備，提高淬火冷卻效果，改善管材回火組織均勻性，優(yōu)化熱處理工藝。對于高強(qiáng)度高韌性無縫鋼管，普遍采用調(diào)質(zhì)熱處理工藝，來提高鋼管的強(qiáng)度和韌性。但在調(diào)質(zhì)處理過程中常常遇到這樣的問題，為了提高材料的強(qiáng)度，必須降低回火溫度或者縮短回火保溫時間，這樣材料的韌性就會下降。而如果為了或者更好的韌性，必須提高回火溫度或者延長回火時間，這樣鋼材的強(qiáng)度就會降低。通過淬火固溶來提高強(qiáng)度，通過回火析出來改善韌性，由于強(qiáng)度和韌性的矛盾關(guān)系，改善調(diào)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌性匹配，是高強(qiáng)高韌性鋼管開發(fā)過程中要面對的主要難題。在調(diào)質(zhì)鋼的熱處理過程中還要面對的另外一個問題，就是晶粒度的控制，為了提高鋼材的強(qiáng)度，必須保證奧氏體化后合金元素充分的固溶，這樣的途徑有兩種延長奧氏體化時間或者提高奧氏體化溫度，但這容易造成晶粒度的長大。如果為了獲得細(xì)小的晶粒改善韌性，降低奧氏體化溫度或者縮短奧氏體化時間，但是可能造成合金元素固溶不充分而降低材料強(qiáng)度。在熱處理過程中，為了獲得較好的強(qiáng)度和韌性，希望即要合金元素充分的固溶，又不能造成晶粒過于長大。以便于通過后續(xù)回火處理以后得到較好的強(qiáng)度和韌性。如亞臨界機(jī)組上使用的lCrl8Ni9和超臨界機(jī)組上廣泛使用的ICr 19Ni IlNb不銹鋼及其鋼管，由于其高溫強(qiáng)度低，鋼管成品晶粒粗大(一般在4-7級)，耐高溫蒸汽腐蝕性能差等缺點(diǎn)，不能滿足超臨界鍋爐對材料的使用要求。因此，發(fā)明一種耐高溫、耐高壓、耐蒸汽腐蝕奧氏體不銹鋼及其制品的制造方法對于我國發(fā)展超臨界發(fā)電技術(shù)也是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種制造優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管的方法。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種無縫鋼管的制造方法，用于制優(yōu)良的造奧氏體不銹鋼無縫鋼管，以利于達(dá)到目的之一，使鋼管的屈服強(qiáng)度達(dá)1075-1248MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)1140_1350MPa。目的之二，夏比V型0°C橫向沖擊功110-165焦耳，縱向沖擊功170-235焦耳，平均晶粒度9_10級。一種優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管，該鋼管的化學(xué)成分重量百分比為C: 0. 05-0. 10%, Si :0. 22-0. 45%, Mn :0. 43-0. 98%, Cr :18. 8-19. 6%, Ni :9. 3-10. 8%, Nb 0. 42-0. 58%, P < 0. 022%, S < 0. 004%余量為 Fe 及不可比免雜質(zhì)。一種用于制造優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管的方法，包含如下步驟1)按造上述元素配比進(jìn)行熔化，將鐵水灌入規(guī)定的模具當(dāng)中，冷卻后得到圓柱形鋼錠；2)在1045°C溫度附近對圓柱形鋼錠進(jìn)行低溫穿孔形成管坯；3)對管坯進(jìn)行第一次酸洗；4)用連軋管機(jī)對酸洗過的管坯進(jìn)行軋制；5)用16機(jī)架減徑機(jī)對軋制后的毛管減徑；6)然后對減徑后的鋼管進(jìn)行回火處理(溫度在700-760°C，并保溫45-55分鐘)， 之后空冷至室溫，接下來對鋼管在加熱(溫度在720-785°C，并保溫15-30分鐘)，出爐后水冷淬火；7)將上述成品管進(jìn)行酸洗。所述鋼管的化學(xué)成分重量百分比為還包括Al 0. 0008-0. 028 %, N 0. 08-0. 13%, Cu 2. 6-3. 7%，Co :0. 07-0. 12%。其中步驟3或7的酸洗液為硫酸20_35g/L，甲酸5_10g/L，二乙烯三胺五甲叉磷酸 10-45g/L。還需注意的是權(quán)利要求二中的6)步驟需重復(fù)2-3次。本發(fā)明提供出一種耐高溫、耐高壓、耐蒸汽腐蝕奧氏體不銹鋼及其鋼管與鋼管的制造方法，本方法生產(chǎn)出的無縫鋼管，具有良好的抗高溫蠕變性能、優(yōu)異的耐高溫蒸汽腐蝕性能、好的抗熱疲勞性能以及抗高溫氧化性能等，適用于制作長期在高溫、高壓及腐蝕環(huán)境中使用的承壓部件或者抗氧化部件，特別適合于高參數(shù)、大容量的超超臨界火力發(fā)電鍋爐中過熱器、再熱器及深海石油管。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本發(fā)明制造的鋼管的化學(xué)成分重量百分比為:C :0. 96%, Si :0. 44%, Mn 0. 93%, Cr 19. 2%, Ni :10. 5%, Nb :0. 56%, P 0. 021%, S 0. 0042%余量為 Fe 及不可避免雜質(zhì)。上述奧氏體的制造工藝1)按造上述元素配比進(jìn)行熔化，將鐵水灌入規(guī)定的模具當(dāng)中，冷卻后得到圓柱形鋼錠；2)在1150°C溫度附近對圓柱形鋼錠進(jìn)行低溫穿孔形成管坯；3)對管坯進(jìn)行第一次酸洗；4)用連軋管機(jī)對酸洗過的管坯進(jìn)行軋制；5)用16機(jī)架減徑機(jī)對軋制后的毛管減徑；6)然后對減徑后的鋼管進(jìn)行回火處理(溫度在705-770°C，并保溫35_58分鐘)， 之后空冷至室溫，接下來對鋼管在加熱(溫度在735-775 ，并保溫17-36分鐘)，出爐后水冷淬火；7)將上述成品管進(jìn)行酸洗。其中步驟3或7的酸洗液為硫酸23_33g/L，甲酸6_9g/L，二乙烯三胺五甲叉磷酸 14-41g/L。還需注意的是權(quán)利要求二中的6)步驟需重復(fù)2次。實(shí)施例二本發(fā)明制造的鋼管的化學(xué)成分重量百分比為=C 0. 07%, Si 0. 27%, Mn 0. 55%, Cr 18. 6%, Ni :9. 1%, Nb :0. 48%, P 0. 019%, S 0. 0035%余量為 Fe 及不可避免雜質(zhì)。上述奧氏體的制造工藝1)按造上述元素配比進(jìn)行熔化，將鐵水灌入規(guī)定的模具當(dāng)中，冷卻后得到圓柱形鋼錠；2)在1190°C溫度附近對圓柱形鋼錠進(jìn)行低溫穿孔形成管坯；3)對管坯進(jìn)行第一次酸洗；4)用連軋管機(jī)對酸洗過的管坯進(jìn)行軋制；5)用18機(jī)架減徑機(jī)對軋制后的毛管減徑；6)然后對減徑后的鋼管進(jìn)行回火處理(溫度在710-780°C，并保溫40-60分鐘)， 之后空冷至室溫，接下來對鋼管在加熱(溫度在735-790°C，并保溫12-M分鐘)，出爐后水冷淬火；7)將上述成品管進(jìn)行酸洗。其中步驟3或7的酸洗液為硫酸25_30g/L，甲酸5_8g/L，二乙烯三胺五甲叉磷酸 17-40g/L。還需注意的是權(quán)利要求二中的6)步驟需重復(fù)2次。實(shí)施例三本發(fā)明制造的鋼管的化學(xué)成分重量百分比為:C:0. 32%, Si :0. 37%, Μη:0. 67%, Cr :18. 7%, Ni :10. 1%, Nb :0. 52%, P 0. 013%, S 0. 003%余量為 Fe 及不可比免雜質(zhì)。上述奧氏體的制造工藝1)按造上述元素配比進(jìn)行熔化，將鐵水灌入規(guī)定的模具當(dāng)中，冷卻后得到圓柱形鋼錠；2)在1200°C溫度附近對圓柱形鋼錠進(jìn)行低溫穿孔形成管坯；3)對管坯進(jìn)行第一次酸洗；4)用連軋管機(jī)對酸洗過的管坯進(jìn)行軋制；5)用16機(jī)架減徑機(jī)對軋制后的毛管減徑；6)然后對減徑后的鋼管進(jìn)行回火處理(溫度在760°C，并保溫62分鐘)，之后空冷至室溫，接下來對鋼管在加熱(溫度在759°C，并保溫18分鐘)，出爐后水冷淬火；7)將上述成品管進(jìn)行酸洗。其中步驟3或7的酸洗液為硫酸^g/L，甲酸7g/L，二乙烯三胺五甲叉磷酸Mg/ L0經(jīng)檢測，該較優(yōu)的性能鋼管的屈服強(qiáng)度達(dá)1245MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)1340MPa。目的之二，夏比V型0°C橫向沖擊功163焦耳，縱向沖擊功234焦耳，平均晶粒度9. 6級。。
申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管，其特征在于含有一下組分，其百分含量為C: 0. 05-0. 10%, Si :0. 22-0. 45%, Mn :0. 43-0. 98%, Cr :18. 8-19. 6%, Ni :9. 3-10. 8%, Nb 0. 42-0. 58%, P < 0. 022%, S < 0. 004%余量為 Fe 及不可避免雜質(zhì)。
2.一種用于制造權(quán)利要求1的優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管的方法，包含如下步驟1)按造上述元素配比進(jìn)行熔化，將鋼水灌入規(guī)定的模具當(dāng)中，冷卻后得到圓柱形鋼錠；2)在1045°C溫度附近對圓柱形鋼錠進(jìn)行低溫穿孔形成管坯；3)對管坯進(jìn)行第一次酸洗；4)用連軋管機(jī)對酸洗過的管坯進(jìn)行軋制；5)用16機(jī)架減徑機(jī)對軋制后的毛管減徑；6)然后對減徑后的鋼管進(jìn)行回火處理，溫度在700-760°C，并保溫45-55分鐘，之后空冷至室溫，接下來對鋼管在加熱，溫度在720-785°C，并保溫15-30分鐘，出爐后水冷淬火；7)將上述成品管進(jìn)行酸洗。
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管的制造方法，其特征在于還包括 Al 0. 0008 0. 028%, N 0. 08 0. 13%, Cu 2. 6 3. 7%，Co 0. 07 0. 12%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管的制造方法，其特征在于 步驟3或7的酸洗液為硫酸20-35g/L，甲酸5-10g/L，二乙烯三胺五甲叉磷酸10_45g/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種優(yōu)良的奧氏體不銹鋼無縫鋼管的制造方法，包含如下步驟1)按造上述元素配比進(jìn)行熔化，將鐵水灌入規(guī)定的模具當(dāng)中，冷卻后得到圓柱形鋼錠；2)在1045℃溫度附近對圓柱形鋼錠進(jìn)行低溫穿孔形成管坯；3)對管坯進(jìn)行第一次酸洗；4)用連軋管機(jī)對酸洗過的管坯進(jìn)行軋制；5)用16機(jī)架減徑機(jī)對軋制后的毛管減徑；6)然后對減徑后的鋼管進(jìn)行回火處理，之后空冷至室溫，接下來對鋼管在加熱，出爐后水冷淬火；7)將上述成品管進(jìn)行酸洗。經(jīng)檢測，鋼管的屈服強(qiáng)度達(dá)1245MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)1340MPa。目的之二，夏比V型0℃橫向沖擊功163焦耳，縱向沖擊功234焦耳，平均晶粒度9.6級。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，使深海油管及耐高壓鍋爐得以更為安全的被使用著，且使用壽命會有可觀的延長，減少維修費(fèi)用。
文檔編號C21D8/10GK102373381SQ20111030727
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者辛培興 申請人:辛培興