超高压无缝合金钢管的制造方法技术

技术编号:10581026 阅读:139 留言:0更新日期:2014-10-29 12:42
本发明专利技术公开了一种超高压无缝合金钢管的制造方法,主要包括钢棒钢锭的冶炼制造、钢棒的锻造、钢棒的深孔加工、钢棒的热处理及机加工、钢棒的冷拔和旋压轧制,其特征在于所述钢棒钢锭的冶炼制造过程为:选用合金元素和原生态废钢为原料,依次进行EF熔炼、LF精炼、VD精炼以及真空脱气,冶炼得AISI4333M4钢,其组分为:0.30%≤C≤0.38%,0.70%≤Mn≤1.00%,0.15%≤Si≤0.35%,1.62%≤Ni≤2.00%,0.70%≤Cr≤0.90%,0.35%≤Mo≤0.45%,P≤0.015%,S≤0.005%,Cu≤0.15%,Pb≤0.005%,Sn≤0.02%,As≤0.009%,Sb≤0.005%,Bi≤0.005%,0.02%≤Al≤0.04%,H≤2ppm,O≤20ppm,其余为Fe。本发明专利技术的优点是所制造的超高压无缝合金钢管精度高、力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种,主要包括钢棒钢锭的冶炼制造、钢棒的锻造、钢棒的深孔加工、钢棒的热处理及机加工、钢棒的冷拔和旋压轧制,其特征在于所述钢棒钢锭的冶炼制造过程为:选用合金元素和原生态废钢为原料,依次进行EF熔炼、LF精炼、VD精炼以及真空脱气,冶炼得AISI4333M4钢,其组分为:0.30%≤C≤0.38%,0.70%≤Mn≤1.00%,0.15%≤Si≤0.35%,1.62%≤Ni≤2.00%,0.70%≤Cr≤0.90%,0.35%≤Mo≤0.45%,P≤0.015%,S≤0.005%,Cu≤0.15%,Pb≤0.005%,Sn≤0.02%,As≤0.009%,Sb≤0.005%,Bi≤0.005%,0.02%≤Al≤0.04%,H≤2ppm,O≤20ppm,其余为Fe。本专利技术的优点是所制造的超高压无缝合金钢管精度高、力学性能优异。【专利说明】
本专利技术涉及冶金类,具体涉及一种。
技术介绍
超高压无缝合金钢管属于无缝钢管类别,其材质采用AISI4333M4钢,此钢管用于 引进的高压聚乙烯装置中。由于超高压无缝合金钢管对于承压性能要求较高,目前国内所 生产的AISI4333M4钢种无法达到,且钢管长度至少为17米及以上,现有的机床设备长度较 短,因此生产难度较大,长期以来一直依赖进口解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处,提供一种超高压无缝合金钢管的 制造方法,该制造方法通过在冶炼过程中控制有害元素 Pb+Sn+Sb+As+Bi以提高钢水纯净 度,在锻造成型过程中提高锻造速度以防止钢棒过早冷却,热处理后最终获取力学性能出 众的超高压无缝合金钢管。 本专利技术目的实现由以下技术方案完成: 一种,主要包括钢棒钢锭的冶炼制造、钢棒的锻造、 钢棒的深孔加工、钢棒的热处理、钢棒的冷拔和旋压轧制,其特征在于所述钢棒钢锭的冶炼 制造过程为:选用合金元素和原生态废钢为原料,进行EF熔炼、LF精炼、VD精炼以及真空 脱气,冶炼得AISI4333M4钢,其组分为:0· 30%彡C彡0· 38%, 0· 70%彡Μη彡L 00%,0· 15%彡Si 彡 0· 35%,1. 62% 彡 Ni 彡 2. 00%,0· 70% 彡 Cr 彡 0· 90%,0· 35% 彡 Mo 彡 0· 45%,P 彡 0· 015%, S ^ 0. 005%, Cu ^ 0. 15%, Pb ^ 0. 005%, Sn ^ 0. 02%, As ^ 0. 009%, Sb ^ 0. 005%, Bi 彡 0· 005%,0· 02% 彡 A1 彡 0· 04%,Η 彡 2ppm,0 彡 20ppm,其余为 Fe。 在所述EF熔炼过程中加入复合脱氧剂,其组分为:铝料4. 5?5. 5%、硅铁粉 14. 5?15%、硅钙粉9?11%、氧化锰9?12%、氧化铁14?16%、碳粉9?11%,其余为铝矾 土。 在所述钢棒的锻造过程中,采用快锻机以大于20次/分钟的速度对尺寸为 400*4270mm的钢坯进行捶打,三火锻造成型,锻造比彡5,锻后进行扩氢退火,得长度 彡17000mm的钢棒。 本专利技术的优点是,(1)在冶炼过程中严格控制有害元素 Pb+Sn+Sb+As+Bi的含量以 提高钢水纯净度;(2)通过4000吨快锻机将钢棒快速锻造成型;(3)超长L>1700mm深孔加 工,将2台20米深孔机床对并接加长镗杆,超常规加工深孔;(4)所制造的超高压无缝合金 钢管精度高、力学性能优异。 【具体实施方式】 实施例:本实施例具体涉及一种,其制造过程主 要包括钢棒钢锭的冶炼制造、钢棒的锻造、钢棒的深孔加工、钢棒的热处理、钢棒的冷拔和 旋压轧制,具体方法如下: 1) 钢棒钢徒的冶炼制造 选用优质合金元素和原生态废钢作为原料,对其进行清洗并烘干,此处所述的原生态 废钢是指无污染、无杂质、无油腻、无铁锈的块料废钢;对钢炉炉膛和钢包进行净化处理,在 熔炼本钢种前,先炼2炉相近或相似钢种,即将附着在炉膛和钢包壁上残余的Cu、Cr、Mo、W 清除掉;之后对原料进行冶炼,冶炼的方式为EF电弧炉熔炼、LF钢包精炼炉精炼、VD真空 脱气炉精炼以及真空脱气处理,其中: 在EF电弧炉熔炼过程中加入复合脱氧剂,其组分为:铝料4. 5-5. 5%、硅铁粉14. 5-15%、 娃隹丐粉9-11%、氧化猛9-12%、氧化铁14-16%、碳粉9 -11%,其余为错研1 土;在氧化期、还原 期和出钢前三次扒渣,以清除非金属夹杂物(见下表1),提高钢水纯净度,尽量降低s、P的 含量,并严格控制有害元素 Pb+Sn+Sb+As+Bi < 0. 05%,这些有害元素容易使材质产生脆 性;之后进入LF钢包精炼炉精炼,再经VD真空脱气,使〔H〕彡2ppm、〔0〕彡20ppm,冶炼得 AISI4333M4钢,其具体组分见下表2。 (表1)非金属夹杂物表 |类 Bl cl Dl MM _ 糧 j 翻 1 j 糧 j i1 ui i GB/T1056M998 _ <2 <2 <2 <2 <2 餐 2 <2 <2 ^6.5 标1 本实施Μ?Ι <1.5 ?1.5 <1.5 <1.5 <1.5 <1.5 <LS <1.5 ^i5 (表2) AISI4333M4钢化学成分表 |~C~ II Μη -1| Si ~|| M || Cr || Μ。 丨| Ρ || S ] 0.30 - II 0.70 ~ II 0.15 ~ II 1,65 ~ II 0.70 ~ II 0.35 ~ || II <0.00 <0.015 0.38 || 1.00 II 0.35 II 2.00 || 0J0 II 0.45 II ~ 11 5_ Γ〇? II Pb ~|| Sn ~|| As || Sb II II I! II II II 0.02 ~ II μ & <0.15 <0.005 <0.02 <0.009 <0.005 <0.005 〇 〇J 其余 2) 钢棒的锻造 AISI4333M4钢锻造温度:始锻温度1150°C,终锻温度850°C。要求锻透,锻造比>5、 细长钢棒L > 10米的必须采用强压(大吨位压力机)快速成型。现采用4000吨快锻机每分 钟锻打> 20次,(常规压机每分钟锻打5-6次)强压快速锻造成型。如Φ 160*17500mm的 钢棒,锻造过程为:第一火二镦二拔出坯,□ 400*4270mm第二火,□ 280*8700mm第三火, 锻造成型Φ175*17500πιπι,锻后及时进行扩氢退火。在本实施例中通过采用大于20次/分 钟的锻打速度,可防止大尺寸钢棒过早冷却成型。 3)钢棒的深孔加工 本实施例所要制造的是规格为Φ 88/Φ 40 X 10300mm和Φ 138/Φ 60 X 16500mm的超高 压无缝合金钢管,由于厚壁的内孔只能采用深孔机床加工,而目前现有的深孔机床最长为 20米,镗杆长度U,工件长度L2,深孔机床加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高压无缝合金钢管的制造方法,主要包括钢棒钢锭的冶炼制造、钢棒的锻造、钢棒的深孔加工、钢棒的热处理、钢棒的冷拔和旋压轧制,其特征在于所述钢棒钢锭的冶炼制造过程为:选用合金元素和原生态废钢为原料,进行EF熔炼、LF精炼、VD精炼以及真空脱气,冶炼得AISI4333M4钢,其组分为:0.30%≤C≤0.38%,0.70%≤Mn≤1.00%,0.15%≤Si≤0.35%,1.62%≤Ni≤2.00%, 0.70%≤Cr≤0.90%, 0.35%≤Mo≤0.45%,P≤0.015%,S≤0.005%,Cu≤0.15%,Pb≤0.005%,Sn≤0.02%,As≤0.009%,Sb≤0.005%,Bi≤0.005%,0.02%≤Al≤0.04%,H≤2ppm,O≤20ppm,其余为Fe。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈菊生牟能文莫政宇刘晓红于忠斌王小军俞科云林坤陈坚
申请(专利权)人:上海加宁新技术研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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