本發明屬于管類加工領域,具體涉及一種新型無縫鋼管及其加工工藝。
背景技術:
無縫鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機械零件和容器,它還是一種經濟鋼材,從日常生活到經濟生產都離不開鋼管,隨著生產技術不斷進步,對鋼管的質量要求越來越高,不但要求有更高的強度、硬度、耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫、彈性好、抗彎曲、耐沖擊、好的韌性、不易發生裂紋,提高安全性能,而且還需要有良好的加工性,降低經濟成本,提高產品的競爭力,還需要進一步提高鋼管的質量,尤其是針對不同用途研發不同性能的鋼管材料。
技術實現要素:
為解決上述問題,本發明公開了一種新型無縫鋼管及其加工工藝。
一種新型無縫鋼管,其特征在于:所述鋼管包括以下組份:C:10~17、Si:17~37、Mn:30~60、 Cr:60~90、Ni:2.75~3.15、Re:2~3、Ni:5~10、B:5~10、V:5~10、Ta:5~10、Bi:10~15、Pd:2~4、Co:2~4、N:1~2、Cu:≤3、S :≤3.5、P:≤3.5,余量為Fe。
上述新型無縫鋼管的制造方法為:
(1)坯料精煉:除去坯料表面油垢、銹班、劃痕、污漬等,將坯料送入精煉爐中,爐內溫度為400℃~800℃,加入合金成分,緩慢加熱3~5小時,保證溫度升至1100℃~1300℃后,加熱2~4小時,之后保溫5~8小時,測試并調整化學元素成分含量至合格,真空脫氣、連鑄圓管坯,再進行退火處理,制得坯料;
(2)退火:根據產品的型號規格、材質,熱處理工藝卡檢驗調整好該設備完好狀態,入爐溫度 ≤200 ℃ ,退火溫度650℃~720 ℃,保溫2~4小時;
(3)加熱穿孔:將坯料加熱至1140℃~1280℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于單面加工余量的6%~11%,主要流程為:管坯加熱、高壓水除鱗、熱定心、穿孔、脫棒、吹硼砂、氮氣保護、頂桿循環;
(4)熱處理:將管坯以15-20℃/s速度加熱到850-920℃,保溫10-20分鐘,再以20-35℃/s速度加熱到1100-1180℃,保溫8-12分鐘,再以280-320℃/小時速度降溫到160-320℃;再以28-32℃/s速度加熱到800-980℃,保溫15-20分鐘,再以25-32℃/s速度加熱到1020-1080℃,保溫2-2.5小時,再以220-280℃/s速度噴淋降溫到220-280℃,再以180-240℃/s速度噴淋降溫到50-80℃;再以25-33℃/s速度加熱到690-730℃,保溫2-3小時,取出空冷即得;
(5)表面處理:空氣噴涂防腐涂料。
作為本發明的一種改進,所述步驟(1)的精煉過程中加入精煉劑,精煉劑的重量不超過坯料重量的0.3%。
作為本發明的一種改進,所述步驟(2)坯料在300 ℃以下出爐空冷或隨爐冷卻。
作為本發明的一種改進,所述步驟(5)用噴槍同時對鋼管的內、外壁進行粉末涂層的靜電噴涂,其中鋼管內壁,鋼管外壁的底層噴涂環氧粉末涂層,厚度在350~550微米,鋼管外壁的面層噴涂聚酯粉末涂層,厚度在150~200微米。
本發明的有益效果是:
本發明所述的一種新型無縫鋼管,加工過程中的成本較低,污染更少,精煉過程中,對坯料提純,鉆孔后的熱處理有利于消除鋼管的內應力,使鋼管組織機構洗米,能夠增強鋼管的機械性能,延長使用壽命,提高使用效率,適合廣泛使用。
具體實施方式
下面結合具體實施方式,進一步闡明本發明,應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例一
一種新型無縫鋼管,其特征在于:所述鋼管包括以下組份:C:16、Si:28、Mn:55、 Cr:87、Ni:2.96、Re:2、Ni:9、B:7、V:7、Ta:8、Bi:14、Pd:3、Co:3、N:1、S :1.5、P:2,余量為Fe。
上述新型無縫鋼管的制造方法為:
(1)坯料精煉:除去坯料表面油垢、銹班、劃痕、污漬等,將坯料送入精煉爐中,爐內溫度為600℃,加入合金成分,緩慢加熱4.5小時,保證溫度升至1200℃后,加熱3小時,之后保溫6小時,精煉過程中加入精煉劑,精煉劑的重量為坯料重量的0.28%,測試并調整化學元素成分含量至合格,真空脫氣、連鑄圓管坯,再進行退火處理,制得坯料;
(2)退火:根據產品的型號規格、材質,熱處理工藝卡檢驗調整好該設備完好狀態,入爐溫度 1900 ℃ ,退火溫度680 ℃,保溫3小時,坯料在190 ℃出爐空冷或隨爐冷卻;
(3)加熱穿孔:將坯料加熱至1190℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于單面加工余量的6%,主要流程為:管坯加熱、高壓水除鱗、熱定心、穿孔、脫棒、吹硼砂、氮氣保護、頂桿循環;
(4)熱處理:將管坯以19℃/s速度加熱到890℃,保溫15分鐘,再以32℃/s速度加熱到1160℃,保溫9分鐘,再以290℃/小時速度降溫到310℃;再以31℃/s速度加熱到920℃,保溫18分鐘,再以30℃/s速度加熱到1070℃,保溫2小時,再以270℃/s速度噴淋降溫到220℃,再以230℃/s速度噴淋降溫到72℃;再以30℃/s速度加熱到720℃,保溫3小時,取出空冷即得;
(5)表面處理:用噴槍同時對鋼管的內、外壁進行粉末涂層的靜電噴涂,其中鋼管內壁,鋼管外壁的底層噴涂環氧粉末涂層,厚度在480微米,鋼管外壁的面層噴涂聚酯粉末涂層,厚度在180微米。
實施例二
一種新型無縫鋼管,其特征在于:所述鋼管包括以下組份:C:13、Si:28、Mn:58、 Cr:88、Ni:3.05、Re:2、Ni:7、B:8、V:8、Ta:6、Bi:13、Pd:3、Co:4、N:1,余量為Fe。
上述新型無縫鋼管的制造方法為:
(1)坯料精煉:除去坯料表面油垢、銹班、劃痕、污漬等,將坯料送入精煉爐中,爐內溫度為720℃,加入合金成分,緩慢加熱4小時,保證溫度升至1150℃后,加熱3小時,之后保溫6小時,精煉過程中加入精煉劑,精煉劑的重量為坯料重量的0.1%,測試并調整化學元素成分含量至合格,真空脫氣、連鑄圓管坯,再進行退火處理,制得坯料;
(2)退火:根據產品的型號規格、材質,熱處理工藝卡檢驗調整好該設備完好狀態,入爐溫度130 ℃ ,退火溫度695 ℃,保溫3小時,坯料在190 ℃出爐空冷或隨爐冷卻;
(3)加熱穿孔:將坯料加熱至1220℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于單面加工余量的6%,主要流程為:管坯加熱、高壓水除鱗、熱定心、穿孔、脫棒、吹硼砂、氮氣保護、頂桿循環;
(4)熱處理:將管坯以18℃/s速度加熱到880℃,保溫18分鐘,再以32℃/s速度加熱到1130℃,保溫9分鐘,再以300℃/小時速度降溫到1960℃;再以31℃/s速度加熱到920℃,保溫19分鐘,再以29℃/s速度加熱到1075℃,保溫2.3小時,再以275℃/s速度噴淋降溫到260℃,再以220℃/s速度噴淋降溫到65℃;再以33℃/s速度加熱到7150℃,保溫3小時,取出空冷即得;
(5)表面處理:用噴槍同時對鋼管的內、外壁進行粉末涂層的靜電噴涂,其中鋼管內壁,鋼管外壁的底層噴涂環氧粉末涂層,厚度在450微米,鋼管外壁的面層噴涂聚酯粉末涂層,厚度在186微米。
實施例三
一種新型無縫鋼管,其特征在于:所述鋼管包括以下組份:C:16、Si:32、Mn:58、 Cr:79、Ni:3.02、Re:3、Ni:8、B:7、V:9、Ta:8.5、Bi:13、Pd:3、Co:3.8、N:1.2、Cu:1、S :0.5、P:0.2,余量為Fe。
上述新型無縫鋼管的制造方法為:
(1)坯料精煉:除去坯料表面油垢、銹班、劃痕、污漬等,將坯料送入精煉爐中,爐內溫度為720℃,加入合金成分,緩慢加熱5小時,保證溫度升至1190℃后,加熱3小時,之后保溫7小時,精煉過程中加入精煉劑,精煉劑的重量為坯料重量的0.2%,測試并調整化學元素成分含量至合格,真空脫氣、連鑄圓管坯,再進行退火處理,制得坯料;
(2)退火:根據產品的型號規格、材質,熱處理工藝卡檢驗調整好該設備完好狀態,入爐溫度 200 ℃ ,退火溫度710 ℃,保溫3小時,坯料在270 ℃出爐空冷或隨爐冷卻;
(3)加熱穿孔:將坯料加熱至1260℃下穿孔,得到管坯,并且控制穿孔偏心率小于單面加工余量的8%,主要流程為:管坯加熱、高壓水除鱗、熱定心、穿孔、脫棒、吹硼砂、氮氣保護、頂桿循環;
(4)熱處理:將管坯以18℃/s速度加熱到890℃,保溫19分鐘,再以31℃/s速度加熱到1140℃,保溫11分鐘,再以310℃/小時速度降溫到190℃;再以32℃/s速度加熱到960℃,保溫18分鐘,再以31℃/s速度加熱到1070℃,保溫2.5小時,再以220℃/s速度噴淋降溫到270℃,再以190℃/s速度噴淋降溫到70℃;再以31℃/s速度加熱到720℃,保溫2小時,取出空冷即得;
(5)表面處理:用噴槍同時對鋼管的內、外壁進行粉末涂層的靜電噴涂,其中鋼管內壁,鋼管外壁的底層噴涂環氧粉末涂層,厚度在530微米,鋼管外壁的面層噴涂聚酯粉末涂層,厚度在190微米。
本發明方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段,還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。