一种中碳铬钼低合金钢管的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种中碳铬钼低合金钢管的制造方法，其包括步骤：(1)将管坯在环形炉中加热并保温；(2)对管坯进行穿孔、连轧，得到连轧荒管；(3)对连轧荒管以冷速V进行常化冷却，以从连轧终轧温度T2冷却至终冷温度T3；其中冷却速度V＞V

【技术实现步骤摘要】
一种中碳铬钼低合金钢管的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种钢材的制造方法，尤其涉及一种低合金钢管的制造方法。

技术介绍

[0002]长期以来，研究人员开展了大量的有关细化组织对钢铁材料性能影响规律的研究，结果表明，细化组织可以提高钢铁材料的综合性能。
[0003]目前，现有技术中，对于中碳铬钼低合金钢常用的细化组织方法包括：(1)对合金成分进行调整，如添加微合金元素、添加稀土元素等；(2)循环热处理法，采用多遍淬火+回火处理等。上述方法均在一定程度上增加了高性能中碳铬钼低合金钢的制造成本。
[0004]目前，还存在一种采用在线常化工艺对中碳铬钼低合金钢的组织进行细化的手段。在线常化工艺通常需要将连轧后的荒管冷却到某一温度，然后重新再加热并进行后续定减径轧制。该工艺通过在轧线增加两道相变进而细化了晶粒，从而起到了近似在线正火的作用，以改善产品综合性能。
[0005]将在线常化工艺应用于中碳铬钼低合金钢管的生产，有望进一步提升产品性能，取得降低合金添加量与热处理能耗的有益效果。
[0006]例如：公开号为CN108273850A，公开日为2018年7月13日，名称为“中碳微合金钢管的在线常化方法”的中国专利文献，提供了一种针对中碳微合金钢管的在线常化工艺，其核心要点在于控制轧后荒管在冷却时的速度低于中碳微合金钢管钢种贝氏体开始转变时的临界冷却速度VB0，以保证轧后荒管在常化处理时全部生成铁素体+珠光体组织，防止生成贝氏体组织，使钢管的冲击韧性降低。
[0007]又例如：公开号为CN100463993C，公开日为2009年2月25日，名称为“低碳当量微合金钢管及其在线常化工艺”的中国专利文献，提供了一种针对低碳当量微合金钢管的在线常化工艺，该专利文献的核心要点在于将轧后的荒管通过链式冷床冷却到500
‑
550℃，随后进入再加热炉加热至在线常化温度920℃，然后进行热定径。该专利技术的主要效果是通过在线常化工艺代替离线正火工艺。
[0008]上述两项专利中的钢种涉及低、中碳微合金钢，这类钢种在轧后正常空冷的条件下能够生成铁素体+珠光体组织，故而只需通过限定在线常化的冷却工艺与冷却速度，防止局部生成贝氏体组织并有效细化铁素体+珠光体组织，即可达到提升综合性能的目的。
[0009]但是，对于本专利技术中所涉及的中碳铬钼低合金钢管而言，由于成分中含有明显向右推移铁素体和珠光体转变区域的Mo元素，其不同于上述低、中碳微合金钢，其在轧后较缓慢冷却的条件下会生成铁素体+珠光体组织，而在较宽的冷速范围内均生成贝氏体组织。其中，贝氏体组织属于非平衡组织，实验研究表明，在奥氏体化时，贝氏体组织相比珠光体组织可提供更多的奥氏体形核点，从而产生更加明显的细化奥氏体晶粒的效果。
[0010]由此，为了有效细化中碳铬钼低合金钢管的轧态组织，本专利技术对其制造工艺进行了改进，并期望获得一种中碳铬钼低合金钢管的制造方法，采用该制造方法可达到细化中碳铬钼低合金钢管奥氏体晶粒至7.5级及以上的效果，利用该制造方法轧制后的钢管相对
于采用传统工艺轧制的钢管，轧态具有更加细小的贝氏体组织，调质后的强韧性明显提高，能取得减少合金元素添加量与热处理量的有益效果。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种中碳铬钼低合金钢管的制造方法，以解决目前中碳铬钼低合金钢管依靠添加合金元素与循环热处理以实现细化组织的问题。采用该制造方法可达到细化中碳铬钼低合金钢管奥氏体晶粒至7.5级及以上的效果，利用该制造方法轧制后的钢管相对于采用传统工艺轧制的钢管，轧态具有更加细小的贝氏体组织，调质后的强韧性明显提高，能取得减少合金元素添加量与热处理量的有益效果，具有良好的使用前景和价值。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种中碳铬钼低合金钢管的制造方法，其包括步骤：
[0013](1)将管坯在环形炉中加热并保温；
[0014](2)对管坯进行穿孔、连轧，得到连轧荒管；
[0015](3)对连轧荒管以冷速V进行常化冷却，以从连轧终轧温度T2冷却至终冷温度T3；其中冷却速度V＞V
k
℃/s，Ms＜T3＜(Bs
‑
50℃)，其中V
k
表示产生铁素体+珠光体组织转变的最大冷却速度；Bs表示钢种的贝氏体转变起始温度，Ms表示钢种的马氏体形成温度；
[0016](4)将经常化冷却的连轧荒管在再加热炉中进行再加热并保温；
[0017](5)对连轧荒管进行张力减径，张力减径前后钢管的横截面积之比≥1.1；
[0018](6)空冷至室温。
[0019]在本专利技术所述的中碳铬钼低合金钢管的制造方法中，在上述步骤(3)中，连轧荒管可以采用包括但不限于向管子喷水、喷雾、喷气等手段进行冷却。
[0020]本专利技术限定了连轧荒管在线常化时的冷却速度与终冷温度，以使其在一定的冷却速度与过冷度条件下全部生成细小均匀的非平衡态组织，从而避免生成铁素体+珠光体组织。
[0021]为保证轧后荒管发生充分的非平衡转变，从而全部生成贝氏体组织，冷却速度V应大于产生铁素体+珠光体组织转变的最大冷却速度V
k
；相应地，冷却温度T3应低于该钢种的贝氏体转变起始温度点Bs点，同时高于马氏体形成温度点Ms点。因此，在本专利技术中，限定冷却速度V＞V
k
℃/s，Ms＜T3＜(Bs
‑
50℃)。
[0022]此外，在本专利技术中，冷却速度越快、过冷度越大，其一方面可以抑制转变产物的长大，另一方面还可提供更多的组织转变形核点，细化奥氏体晶粒的效果越好。因此，为了使在线常化生成的贝氏体组织充分细化，在某些优选的实施方式中，为了获得更优的实施效果，优选地控制冷却速度V≥(V
k
+15)℃/s，更优的范围为V≥(V
k
+30)℃/s；相应地，在某些优选的实施方式中，为了获得更优的实施效果，冷却温度T3的优选范围为，Ms＜T3＜(Bs
‑
100℃)，更优选的范围为，Ms＜T3＜(Bs
‑
150℃)。
[0023]另外，在本专利技术所述制造方法的步骤(5)中，限定了张力减径前后钢管的横截面积之比≥1.1，足够大的变形量有利于促进张减工序道次之间变形能的逐渐累积，诱发动态再结晶，从而起到进一步细化奥氏体晶粒的效果。
[0024]需要说明的是，上述Bs点是本领域清楚的概念，其是指钢在连续冷却时开始生成
贝氏体的温度点；Ms点同样也是本领域的清楚概念，是指钢在连续冷却时开始生成马氏体的温度点；冷却速度V
k
也是本领域的清楚概念，是指CCT曲线上产生铁素体+珠光体组织转变的最大冷却速度。
[0025]进一步地，在本专利技术所述的中碳铬钼低合金钢管的制造方法中，所述中碳铬钼低合金钢管中的C、Cr、Mo含量满足：C：0.2％～0.4％；Cr：0.8％～1.2％；Mo：0.5％～0.9％。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中碳铬钼低合金钢管的制造方法，其特征在于，包括步骤：(1)将管坯在环形炉中加热并保温；(2)对管坯进行穿孔、连轧，得到连轧荒管；(3)对连轧荒管以冷速V进行常化冷却，以从连轧终轧温度T2冷却至终冷温度T3；其中冷却速度V＞V
k
，Ms＜T3＜(Bs
‑
50℃)，其中V
k
表示产生铁素体+珠光体组织转变的最大冷却速度；Bs表示钢种的贝氏体转变起始温度，Ms表示钢种的马氏体形成温度；(4)将经常化冷却的连轧荒管在再加热炉中进行再加热并保温；(5)对连轧荒管进行张力减径，张力减径前后钢管的横截面积之比≥1.1；(6)空冷至室温。2.如权利要求1所述的中碳铬钼低合金钢管的制造方法，其特征在于，所述中碳铬钼低合金钢管中的C、Cr、Mo含量满足：C：0.2％～0.4％；Cr：0.8％～1.2％；Mo：0.5％～0.9％。3.如权利要求2所述的中碳铬钼低合金钢管的制造方法，其特征在于，所述中碳铬钼低合金钢管的化学元素质量百分配比为：C：0.2％～0.4％；Si：0.15％～0.5％；Mn：0.3％～0.7％；P≤0.020％；S≤0.020％；Cr：0.8％～1.2％；Mo：0.5％～0.9％；Nb：0～0.05％；V：0～0.12％；Ti：0～0.2％；B：0～0.003％；Al：0～0.03％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。4.如权利要求1所述的中碳铬钼低合金钢管的制造方法，其特征在于，制得的中碳铬钼低合金钢管的奥氏体晶粒度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马燕楠，孙文，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：