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      一種馬氏體鋼管的制備方法

      文檔序號(hào):3294561閱讀:334來源:國知局
      一種馬氏體鋼管的制備方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開一種馬氏體鋼管的制備方法,包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打中心孔,然后進(jìn)行穿孔;所述穿孔溫度為1000-1200℃;2)對穿孔后的管坯進(jìn)行退火處理;3)對退火后的管坯用酸洗液進(jìn)行酸洗,然后依次進(jìn)行磷化、皂化和潤滑處理;4)將潤滑處理后的管坯進(jìn)行冷軋,得到馬氏體鋼管成品;所述步驟2)的退火工藝依次包括以下步驟:a.鋼管管坯放入爐內(nèi),溫度升至750-760℃,保溫0.5-1.5h;b.將爐內(nèi)溫度升至770-820℃,處理3-4h;c.將爐內(nèi)溫度降至710-730℃,保溫1.5-2.5h;d.將爐內(nèi)溫度降至650-700℃,保溫1.5-2.5h;e.管坯出爐,冷卻至室溫。該制備方法簡易可靠,制作中馬氏體鋼管不開裂,減少管坯的報(bào)廢量;所制得的馬氏體鋼管質(zhì)量好,強(qiáng)度低,韌性佳,適于進(jìn)一步的加工。
      【專利說明】一種馬氏體鋼管的制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及鋼管的制備領(lǐng)域,尤其涉及一種馬氏體鋼管的制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]馬氏體不銹鋼具有良好的力學(xué)性能和高溫抗氧化性以及抗腐蝕性,所以應(yīng)用范圍非常廣,但是馬氏體鋼管的制備難度大,得到的馬氏體鋼管質(zhì)量差,不耐用,專利號(hào)為CN102699103的中國專利于2012年10月3日公開了一種20CrMo鋼管的制備方法,工藝步驟簡短,有益于節(jié)約能源消耗,但生產(chǎn)過程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鋼管內(nèi)表面或外表面縱向開裂,一旦開裂便無法進(jìn)行后續(xù)的加工,導(dǎo)致鋼材的浪費(fèi),而且制得的馬氏體鋼管,硬度非常大,韌性小,很難再次加工。
      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種馬氏體鋼管的制備方法,其制備方法能夠解決馬氏體鋼管生產(chǎn)的生產(chǎn)問題,生產(chǎn)成本低,得到的馬氏體鋼管質(zhì)量好,硬度低,韌性高,適合對其進(jìn)行進(jìn)一步的加工。
      [0004]為了達(dá)到所述的發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打中心孔,然后進(jìn)行穿孔;所述穿孔溫度為1000-1200°c ;2)對穿孔后的管坯進(jìn)行退火處理;3)對退火后的管坯用酸洗液進(jìn)行酸洗,然后依次進(jìn)行磷化、皂化和潤滑處理;4)將潤滑處理后的管坯進(jìn)行冷軋,得到馬氏體鋼管成品;所述步驟2)的退火工藝依次包括以下步驟:a.鋼管管坯放入爐內(nèi),溫度升至750-760°C,保溫0.5-1.5h ;b.將爐內(nèi)溫度升至770_820°C,處理3_4h ;c.將爐內(nèi)溫度降至710-730O,保溫1.5-2.5h ;d.將爐內(nèi)溫度降至650-700°C,保溫1.5-2.5h ;e.管坯出爐,冷卻至室溫。
      [0005]作為優(yōu)選,所述中心孔的孔徑為15mm以上,深度為10_25mm。
      [0006]這種規(guī)格的中心孔,與穿孔用的頂頭適配,不易穿偏,提高了穿孔效率。
      [0007]作為優(yōu)選,退火工藝中步驟e所述的冷卻方法為在石棉保溫箱內(nèi)緩慢冷卻。
      [0008]出爐后自然冷卻會(huì)導(dǎo)致鋼管開裂,采用石棉保溫箱緩慢冷卻能避免鋼管表面開
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      [0009]作為優(yōu)選,所述步驟3)中的酸洗溫度為50_60°C,酸洗時(shí)間為30_50min。
      [0010]適宜的酸洗溫度可以提高酸洗效果,酸洗時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致鋼管過酸洗,過酸洗的管坯表面粗躁、色暗,嚴(yán)重時(shí)有圓形針孔,冷軋時(shí)容易粘輥或破碎;酸洗不充分的話不能完全清除管坯表面的銹、氧化皮,得到的鋼管成品抗腐蝕能力差。
      [0011]作為優(yōu)選,所述步驟3)中的磷化溫度為55-65°C,磷化時(shí)間為15_25min。
      [0012]磷化處理后在鋼管表面形成磷化膜,起到很好的防腐蝕效果,55-65 °C下處理15-25min可形成7_10g/m2的磷化膜,既有良好的防腐效果,又能節(jié)約高溫消耗的能量以及磷化液。[0013]作為優(yōu)選,所述酸洗液為稀硫酸和氯化鈉溶液的混合液。
      [0014]作為優(yōu)選,所述酸洗液中稀硫酸的終摩爾濃度為15-20%,所述氯化鈉溶液終濃度為 4-6%。
      [0015]本發(fā)明采用的稀硫酸和氯化鈉溶液混合作為酸洗液,酸洗效果好,而且結(jié)合本發(fā)明所述的磷化處理,所制鋼管在冷軋過程中,開裂率明顯降低,防腐蝕性更好。
      [0016]作為優(yōu)選,所述步驟3)中酸洗前還應(yīng)將退火后的管坯進(jìn)行矯直3-4次。
      [0017]矯直的目的是為了使管坯外表面的氧化皮松落,便于酸洗。
      [0018]作為優(yōu)選,對步驟4)得到的成品在真空爐中進(jìn)行時(shí)效處理。
      [0019]通過實(shí)施上述的技術(shù)方案,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
      (1)采用穿孔、退火、酸洗、冷軋的流程來制備馬氏體鋼管,該制備方法簡易可靠,通過優(yōu)化退火工藝,制作中馬氏體鋼管不開裂,所制得的馬氏體鋼管質(zhì)量好,強(qiáng)度低,韌性佳,適于進(jìn)一步的加工;
      (2)穿孔溫度關(guān)系到穿孔率以及鋼管的開裂度,適合的穿孔溫度可以保證穿孔效率,避免鋼管開裂,還能避免廢品的產(chǎn)生。在穿孔前先將穿孔用的頂頭預(yù)熱,穿孔效果更佳;
      (3)本發(fā)明的各工藝步驟參數(shù)尤其是本發(fā)明的退火工藝,可以克服鋼管內(nèi)表面或外表面容易開裂的缺陷,這可能是由于先將鋼管管坯放入火爐中在750-760°C保溫,保證鋼管與爐內(nèi)溫度一致,然后進(jìn)行階段性退火處理和降溫,使管坯性能穩(wěn)定。
      【具體實(shí)施方式】
      [0020]下面結(jié)合具體的實(shí)施例,對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
      [0021]實(shí)施例1:
      一種馬氏體鋼管的制備方法,包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打孔徑為15mm,深度為IOmm的中心孔,然后將打孔頂頭預(yù)熱至800°C,在溫度為1000°C的條件下進(jìn)行穿孔;2)將穿孔后的管坯引入退火爐中進(jìn)行退火處理,包括以下步驟:a.管坯引入退火爐內(nèi),溫度升至750°C,保溫1.5h ;b.將爐內(nèi)溫度升至820°C,處理3h ;c.將爐內(nèi)溫度自然降至730°C,保溫2.5h;d.將爐內(nèi)溫度自然降至700°C,保溫1.5h;e.管坯出爐,引入石棉保溫箱內(nèi)緩慢冷卻至室溫;3)對退火后的管坯進(jìn)行矯直3次,然后用終摩爾濃度為20%的稀硫酸和終濃度為5%的氯化鈉溶液組成的酸洗液在溫度為60°C酸洗30min,之后用高壓水沖洗酸洗后的鋼管,然后進(jìn)行磷化處理25min,處理溫度為55°C,處理完用水將鋼管表面磷化液沖洗干凈,接著進(jìn)行皂化處理,之后用玻璃粉潤滑處理;4)將管坯進(jìn)行冷軋,得到馬氏體鋼管成品。
      [0022]實(shí)施例2:
      一種馬氏體鋼管的制備方法,包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打孔徑為20mm,深度為25mm的中心孔,然后將打孔頂頭預(yù)熱至1000°C,在溫度為1200°C的條件下進(jìn)行穿孔;2)將穿孔后的管坯引入退火爐中進(jìn)行退火處理,包括以下步驟:a.管坯引入退火爐內(nèi),溫度升至760°C,保溫0.5h ;b.將爐內(nèi)溫度升至770°C,處理4h ;c.將爐內(nèi)溫度自然降至710°C,保溫2h;d.將爐內(nèi)溫度自然降至650°C,保溫2.5h;e.管坯出爐,引入石棉保溫箱內(nèi)緩慢冷卻至室溫;3)對退火后的管坯進(jìn)行矯直4次,然后用終摩爾濃度為15%的稀硫酸和終濃度為4%的氯化鈉溶液組成的酸洗液在溫度為50°C酸洗50min,之后用高壓水沖洗酸洗后的鋼管,然后進(jìn)行磷化處理15min,處理溫度為65°C,處理完用水將鋼管表面磷化液沖洗干凈,接著進(jìn)行皂化處理,之后用玻璃粉潤滑處理;4)將管坯進(jìn)行冷軋,得到馬氏體鋼管成品。
      [0023]實(shí)施例3:
      一種馬氏體鋼管的制備方法,包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打孔徑為18mm,深度為20mm的中心孔,然后將打孔頂頭預(yù)熱至900°C,在溫度為1100°C的條件下進(jìn)行穿孔;2)將穿孔后的管坯引入退火爐中進(jìn)行退火處理,包括以下步驟:a.管坯引入退火爐內(nèi),溫度升至750°C,保溫Ih ;b.將爐內(nèi)溫度升至800°C,處理3.5h ;c.將爐內(nèi)溫度自然降至720°C,保溫1.5h;d.將爐內(nèi)溫度自然降至680°C,保溫2h;e.管坯出爐,引入石棉保溫箱內(nèi)緩慢冷卻至室溫;3)對退火后的管坯進(jìn)行矯直4次,然后用終摩爾濃度為18%的稀硫酸和終濃度為4%的氯化鈉溶液組成的酸洗液在溫度為55°C酸洗40min,之后用高壓水沖洗酸洗后的鋼管,然后進(jìn)行磷化處理20min,處理溫度為60°C,處理完用水將鋼管表面磷化液沖洗干凈,接著進(jìn)行皂化處理,之后用玻璃粉潤滑處理;4)將管坯進(jìn)行冷軋,得到馬氏體鋼管成品;5)將馬氏體鋼管成品投入真空爐中進(jìn)行時(shí)效處理,真空度為10_4Pa。
      [0024]實(shí)施例4:
      與實(shí)施例1的不同點(diǎn)為:所述的酸洗液配方為HF5-8%、HN0310-15%,其余為水。所述酸洗時(shí)間為lOmim。
      [0025]實(shí)施例5:
      與實(shí)施例1的不同點(diǎn)為:所述磷化處理lOmin,處理溫度為50°C。
      [0026]實(shí)施例6:
      與實(shí)施例1的不同點(diǎn)為:所述的酸洗液配方為HF5-8%、HN0310-15%,其余為水。所述酸洗時(shí)間為lOmim。所述磷化處理lOmin,處理溫度為50°C。
      [0027]對比例1:
      一種馬氏體鋼管的現(xiàn)有制備方法,包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打中心孔,在溫度為1000°C的條件下進(jìn)行穿孔;2)將穿孔后的管坯引入退火爐中,800°C溫度下進(jìn)行退火處理;3)對退火后的管坯用終摩爾濃度為15%的稀硫酸和終濃度為3%的氯化鈉溶液組成的酸洗液進(jìn)行酸洗,之后用水沖洗酸洗后的鋼管,然后進(jìn)行磷化處理15min,處理溫度為500C,處理完用高壓水將鋼管表面磷化液沖洗干凈,接著進(jìn)行皂化處理,之后用玻璃粉潤滑處理;4)將管坯進(jìn)行冷軋,得到馬氏體鋼管成品。
      [0028]對比例2:
      一種馬氏體鋼管的現(xiàn)有制備方法,包括以下步驟:I)馬氏體鋼管管坯打中心孔,在溫度為1100°c的條件下進(jìn)行穿孔;2)將穿孔后的管坯引入退火爐中,780°C溫度下進(jìn)行退火處理;3)對退火后的管坯用終摩爾濃度為13%的稀硫酸和終濃度為2%的氯化鈉溶液組成的酸洗液進(jìn)行酸洗,之后用高壓水沖洗酸洗后的鋼管,然后進(jìn)行磷化處理lOmin,處理溫度為50°C,處理完用水將鋼管表面磷化液沖洗干凈,接著進(jìn)行皂化處理,之后用玻璃粉潤滑處理;4)將管坯進(jìn)行冷軋,得到馬氏體鋼管成品。
      [0029]通過靜壓發(fā)對實(shí)施例1-3和對比例所得到的尺寸為50*7.5的馬氏體鋼管成品的硬度(HRC)和斷裂韌性(U以及1000根鋼管成品中的開裂根數(shù)進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果見表I:
      表1:不同工藝得到的馬氏體鋼管成品的檢測結(jié)果:
      【權(quán)利要求】
      1.一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打中心孔,然后進(jìn)行穿孔;所述穿孔溫度為1000-120(TC ;2)對穿孔后的管坯進(jìn)行退火處理;3)對退火后的管坯用酸洗液進(jìn)行酸洗,然后依次進(jìn)行磷化、皂化和潤滑處理;4)將潤滑處理后的管坯進(jìn)行冷軋,得到馬氏體鋼管成品;所述步驟2)的退火工藝包括以下步驟:a.鋼管放入爐內(nèi),溫度升至750-760°C,保溫0.5-1.5h ;b.將爐內(nèi)溫度升至770_820°C,處理3-4h ;c.將爐內(nèi)溫度降至710-730°C,保溫1.5-2.5h ;d.將爐內(nèi)溫度降至650-700°C,保溫1.5-2.5h;e.管坯出爐,冷卻至室溫。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:所述中心孔的孔徑為15_以上,深度為10_25mm。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:退火工藝中步驟e所述的冷卻方法為在石棉保溫箱內(nèi)緩慢冷卻。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:所述步驟3)中的酸洗溫度為50-60°C,酸洗時(shí)間為30-50min。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:所述步驟3)中的磷化溫度為55-65°C,磷化時(shí)間為15-25min。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:所述酸洗液為稀硫酸和氯化鈉溶液的混合液。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:所述酸洗液中稀硫酸的終摩爾濃度為20-30%,所述氯化鈉溶液終濃度為4-6%。
      8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法,其特征在于:所述步驟3)中酸洗前還應(yīng)將退火后的管坯進(jìn)行矯直3-4次。
      【文檔編號(hào)】C21D9/08GK103521548SQ201310508189
      【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
      【發(fā)明者】彭敦林, 林虎 申請人:安吉縣鵬大鋼管有限公司
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