一种大口径9Ni低温用无缝钢管及生产方法，无缝钢管的成分以质量%计，具体有：C：≤0.10、Si：0.20～0.32、Mn：0.60～0.90、P：≤0.010、S：≤0.003、Ni：9.00～9.50、Mo：0.06～0.09、Al：0.030～0.060，其余部分为Fe及不可避免的杂质。所述的无缝钢管采用皮尔格周轧工艺生产，包括：管坯下料→管坯中心打孔→环形炉加热→曼式穿孔机穿孔→皮尔格轧机轧管→切皮尔格头→步进式炉加热→定径机定径→热处理→矫直→锯切→内外表面处理→人工检验→超声涡流自动组合探伤→人工复检→清洁、标识、包装→入库。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金行业无缝钢管生产
，具体涉及利用皮尔格周轧工艺生产 大口径9Ni低温用无缝钢管。
技术介绍
9Ni低温用钢由于具有优良的机械性能和良好的低温韧性，广泛应用于液化天然 气的存储和运输。此牌号的无缝钢管使用设计温度为-158?_162°C的低温环境，且工作压 力在0. 5?29N/mm2的压力下，其工作状态为高压和低温，在其工作环境下其表面承受着压 应力、内外表产生巨大的热应力。因此，对9Ni的使用性能要求非常高，要求此牌号的钢种 即要有良好的机械性能又要有优良的低温韧性。目前，使用的大口径9Ni低温用钢管大多 为焊管，即用板材焊接而成，采用焊接工艺生产9Ni低温用钢管对焊接工艺要求非常高，相 应的生产成本也高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种利用皮尔格周轧工艺生产 的大口径9Ni低温用无缝钢管。 本专利技术的技术方案是：一种大口径9Ni低温用无缝钢管，成分以质量％计，具体有： C :0· 10 彡、Si :0· 20 ?（λ 32、Mn :0· 60 ?（λ 90、P :0· 010 彡、S :0· 003 彡、Ni :9. 00 ?9. 50 、Mo :0. 06?0. 09、Al :0. 030?0. 060,其余部分为Fe及不可避免的杂质。 9Ni钢的超低温钢要求P、S含量特别低，以减少其脆性倾向，其成分中除了含有碳 钢基本成分Fe、C、Si、Mn外，主要含有较高的Ni元素，具体的化学成分设计如下： Ni为奥氏体稳定元素，尤其是对材料在低温下的稳定性至关重要，Ni降低韧脆转变温 度的能力仅次于N，是金属元素中最好的降低韧脆转变温度元素，Ni有利于提高材料淬透 性和强度，同时还能提高材料的低温塑性。 Mn是奥氏体稳定元素，同时也是基体强化元素，可以通过沉淀强化来提高强度。Mn 还可以提高材料的淬透性，过低则强度达不到要求，过高则影响材料的韧性，而且Si、Mn以 一定比例存在于钢中，还有利于抑制彼此偏聚。 Si在炼钢过程中是脱氧元素，对降低9Ni钢中有害元素 0含量非常重要，Si同时 可以提高强度，Si除了和Mn按一定比例存在于钢中抑制M偏聚外，Si还可以抑制P在晶 界偏聚。 C可以通过间隙固溶提高强度，但C过多对焊接热影响区低温韧性有害，因此在保 证强度的前提下，C应该越低越好。 S易与金属元素 Mn形成析出物MnS,降低低温韧性。P容易在晶界偏聚，降低晶界 抗裂纹扩展能力，降低低温韧性，因此S、P都是对低温韧性有害的元素，应控制在最低限 度。 〇、N与Al容易形成高溶点析出物Al2O3和A1N，而且析出物直径较大，能达到几微 米，在析出物附近容易造成应力集中而成为裂纹源，严重影响基体的低温韧性，应尽量减少 这几种元素含量。 Mo、W可以提高淬透性，从而提高强度。 本专利技术还提供了一种采用皮尔格周轧工艺生产大口径9Ni低温用无缝钢管的方 法，包括：管坯下料一管坯中心打孔一环形炉加热一曼式穿孔机穿孔一皮尔格轧机轧管一 切皮尔格头一步进式炉加热一定径机定径一热处理一矫直一锅切一内外表面处理一人工 检验一超声涡流自动组合探伤一人工复检一清洁、标识、包装一入库。 其中钢坯加热、乳管及调质处理的具体生产步骤如下： A、钢坯加热分预热、加热、均热过程；预热温度随炉温，时间11?12小时；加热分为 四段：加热一段温度970°C ±10°C、时间1.5?2.0小时，加热二段温度1090°C ±10°C、 时间I. 5?2.0小时，加热三段温度1190°C ± KTC、时间I. 5?2.0小时，加热四段温度 1230°C ±10°C、时间L 5?2. 0小时；均热段温度1220°C ±10°C、时间L 5?2. 0小时。 B、轧管采用曼式穿孔机穿孔和周期轧管机组轧制，周期轧管机组轧制变形是基于 锻、乳、挤三位一体的变形方式，周期轧管机组采用Φ273?Φ720πιπι大孔型，乳制壁厚为 40?120_，毛管喂入量为每分钟30?100mm，乳棍转速为22?52rpm，风压为4. 5?6bar， 以保证大口径厚壁钢管的成形。 C、调质处理时的淬火温度：790°C?810°C，淬火时间按壁厚系数2. 0?2. 5min/mm 进行控制；回火温度：570°C?590°C，回火时间按壁厚系数2. 0?2. 5min/mm进行控制。 本专利技术与现有技术相比具有如下特点： 1、周期轧管变形区内的的金属始终都处于三向压应力状态，有利于抑制变形区金属产 生裂纹，可以有效保证钢管的轧制比和内部组织的致密均匀。 2、通过大孔型和轧制参数的设计，突破了大口径厚壁管生产规格的瓶颈限制，从 而使该大口径低温用管实现批量生产。 3、钢管具有较高的强韧性，优良的低温性能，且综合性能优异，其成品无缝钢管完 全可以取代同级别焊管。 以下结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步描述。 【具体实施方式】 一种大口径9附低温用无缝钢管，成分以质量％计，具体有：(：：0.06、5丨 ：0.25、皿11: 0· 070、P :0· 008、S :0· 0029、Al :0· 05、Mo :0· 08、Ni :9· 03,其余部分为 Fe 及不可避免的杂 质。 所述的大口径9Ni低温用无缝钢管采用皮尔格周轧工艺生产，它包括：管坯下料 -管述中心打孔一环形炉加热一曼式穿孔机穿孔一皮尔格乳机乳管一切皮尔格头一步进 式炉加热一定径机定径一热处理一矫直一锅切一内外表面处理一人工检验一超声润流自 动组合探伤一人工复检一清洁、标识、包装一入库。 其中钢坯加热、乳管及调质处理的具体生产步骤如下： A、钢坯加热分预热、加热、均热过程；预热温度随炉温，时间5小时；加热分为四段：力口 热一段温度970°C ±10°C、时间1.6小时，加热二段温度1090°C ±10°C、时间1.6小时，力口 热三段温度1190°C ±10°C、时间1.6小时，加热四段温度1230°C ±10°C、时间1.6小时；均 热段温度1220°C ±10°C、时间I. 6小时。 B、轧管采用曼式穿孔机穿孔和周期轧管机组轧制，周期轧管机组轧制变形是基于 锻、乳、挤三位一体的变形方式，周期轧管机组采用Φ273?Φ720πιπι大孔型，乳制壁厚为 40?120_，毛管喂入量为30?100_，乳辊转速为22?52rpm，风压为4. 5?6bar，以保 证大口径厚壁钢管的成形。 C、调质处理时的淬火温度：790°C?810°C，淬火时间120min ;回火温度：570°C? 590°C，回火时间120min，回火后水冷。 采用本专利技术设计的化学成分的坯料，利用皮尔格周轧工艺生产，对生产出来的大口 径9Ni低温用无缝钢管随机取样进行分析，实物尺寸及室温力学性能结果如表1所示： 表1实物尺寸及标准下的力学性能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大口径9Ni低温用无缝钢管，其特征是：成分以质量%计，具体有：C：0.10≤、Si：0.20～0.32、Mn：0.60～0.90、P：0.010≤、S：0.003≤、Ni：9.00～9.50 、Mo：0.06～0.09、Al：0.030～0.060，其余部分为Fe及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
1. 一种大口径9Ni低温用无缝钢管，其特征是：成分以质量％计，具体有：C :0. 10 <、 Si :0. 20 ?0. 32、Mn :0. 60 ?0. 90、P :0. 010 彡、S :0. 003 彡、Ni :9. 00 ?9. 50、Mo :0. 06 ? 0. 09、A1 :0. 030?0. 060,其余部分为Fe及不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的一种大口径9Ni低温用无缝钢管，其特征是：所述的无缝钢 管采用皮尔格周轧工艺生产，包括：管坯下料一管坯中心打孔一环形炉加热一曼式穿孔机 穿孔一皮尔格乳机乳管一切皮尔格头一步进式炉加热一定径机定径一热处理一矫直一锅 切一内外表面处理一人工检验一超声润流自动组合探伤一人工复检一清洁、标识、包装一 入库； 其中钢坯加热、乳管及调质处理的具体生产步骤如下： A、 钢坯加热分预热、加热、均热过程；预热温度随炉温，时间11?12小时；加热分为 四段：加热...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍林，张业圣，韩福龙，范振远，赵健明，黄德超，龚美涛，
申请(专利权)人：衡阳华菱钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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