一种高强钢管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强钢管及其制备方法。高强钢管的化学成分及质量百分比如下：C：0.08～0.18％，Mn：0.6～1.5％，Si：0.20～0.40％，Cu：0.15～0.40％，Mo：0.05～0.15％，B：0.006～0.015％，Ni：0.15～0.30％，P≤0.010％，S≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术适用于高强钢管的制造领域，能够制备出高强度、高塑韧性、高细晶、焊接性能好的无缝钢管。焊接性能好的无缝钢管。焊接性能好的无缝钢管。

【技术实现步骤摘要】
一种高强钢管及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢材料领域，具体涉及一种高强钢管及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国基础设施建设的加强，国产履带式起重市场持续壮大。履带式起重机的骨架是它承载、移送、起吊重物的关键部位，一般由3
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12m的无缝钢管焊接而成。高强钢管是为了模拟金属履带而研发的新型行走部件，具有较好的纵向柔顺性和横向刚韧性，同时具有接地比压小、附着性好、振动小、噪声低、湿地通过性好、不损伤路面、速度快、质量轻等优点，但目前普遍使用的高强钢管含金元素的种类和含量都较大，提高强度的同时，其韧性和焊接性能相应下降，承载能力较低。
[0003]目前，现有技术1(CN202110238781.8)公开了一种高性能在线淬火高强度钢管及其生产方法，高性能在线淬火高强度钢管的化学成分按质量分数包括：C：0.1～0.3％，Si：0.1～0.8％，Mn：0.4～2.0％，P：0.001～0.015％，S：0.001～0.015％，Al：0.001～0.05％，Ti：0.005～0.05％，O：0.001～0.01％，N：0.003～0.012％，B：0.0005～0.005％，Ca+Mg：0.001～0.01％，并且B+Ca+Mg：0.002～0.012％，余量为Fe和不可避免的杂质，但该专利技术专利中不仅合金元素较多、含量高，会导致资源浪费和钢的成本大幅上升，难以在实践中大规模推广应用。现有技术2采用钢板卷制，然后进行焊接，如低温韧性优良的管线管用高强度钢管及管线管用高强度钢板与它们的制造方法(CN200780024813.2)，低温韧性优良的管线管用高强度钢板成形为管状，并将对接部焊接，然后进行扩管，这就导致钢管本身存在焊缝和热影响区，降低钢管的使用寿命，因此需研制一款具有高强度、良好的低温冲击韧性、较好的焊接性能的高强无缝钢管，用以满足履带式起重机的需求。

技术实现思路

[0004]目的：为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种高强钢管及其制备方法，根据实际需要，通过对高强钢管的化学成分进行优化配比，通过锰、硼、镍元素按比例添加提高钢的强度，利用铜元素提高钢的耐腐蚀性。
[0005]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]第一方面，本申请提供一种高强钢管，其化学成分及质量百分比如下：C：0.08～0.18％，Mn：0.6～1.5％，Si：0.20～0.40％，Cu：0.15～0.40％，Mo：0.05～0.15％，B：0.006～0.015％，Ni：0.15～0.30％，P≤0.010％，S≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0007]第二方面，本申请提供一种高强钢管的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1)提供原料钢坯，所述原料钢坯的化学成分质量百分比如下C：0.08～0.18％，Mn：0.6～1.5％，Si：0.20～0.40％，Cu：0.15～0.40％，Mo：0.05～0.15％，B：0.006～0.015％，Ni：0.15～0.30％，P≤0.010％，S≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质，将原料钢坯进行冶炼得到冶炼钢液；
[0009]S2)将冶炼钢液进行铸造、热挤压后冷却至50℃以下，挤压呈钢管状得到钢管；
[0010]S3)将得到的钢管进行两次冷拔得到高强度钢管。
[0011]在一些实施方案中，步骤S1)中，冶炼采用二次冶炼，具体包括：将原料钢坯进行熔炼、精炼，经冷却后，然后再次进行熔炼、精炼得到冶炼钢液。
[0012]进一步地，在一些实施方案中，步骤S2)中，熔炼采用真空感应熔炼，精炼采用钢包炉精炼。
[0013]在一些实施方案中，步骤S2)中，热挤压在950
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1100℃温度下进行。
[0014]在一些实施方案中，步骤S2)中，熔炼采用真空感应熔炼，精炼采用钢包炉精炼。
[0015]在一些实施方案中，步骤S2)中，热挤压完成后采用喷雾、喷冷空气中的一种或两种进行冷却。
[0016]在一些实施方案中，步骤S2)中，喷冷空气采用喷5℃～
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5℃的冷空气。
[0017]在一些实施方案中，步骤S3)，冷拔采用的冷拔力是300
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1000kN，进行一次冷拔后需进行一次加热保温处理，加热温度500
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800℃，保温3
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10min，采用快速淬火液冷却，冷却速度＞300℃/s，然后再进行二次冷拔。
[0018]在一些实施方案中，高强钢管还具备以下一项或多项力学性能：
[0019](1)抗拉强度＞1350Mpa；
[0020](2)下屈服强度或规定塑性延伸强度＞1270MPa；
[0021](3)断后伸长率＞17.0％；
[0022](4)常温下冲击功229.5
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262.5KV2/J；
[0023](5)℃下冲击功215.0
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245.5KV2/J；
[0024](6)
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40℃下冲击功115.5
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152.5KV2/J。
[0025]有益效果：本专利技术提供的一种高强钢管及其制备方法，通过对高强度管的化学成分进行优化配比，通过锰、硼、镍元素按比例添加提高钢的强度，利用铜元素提高钢的耐腐蚀性，通过二次冶炼和冷拔，制备出一种高强度、高塑韧性的无缝高强钢管，减少了钢板卷制成管、然后焊接的工艺，可降低能源消耗和成本，有利于实现工业化生产，满足国产履带式起重机市场中对高强钢管的综合性能要求。具有以下优点：
[0026]a)通过优化高强钢管不同的化学成分以及添加锰、硼、镍来增强钢的强度，采用铜元素提高钢的耐腐蚀性，延长其使用寿命；
[0027]b)采用冶炼、锻造、热挤压等制备过程，提高钢的塑韧性。
[0028]c)采用冷拔制备工艺提高钢的强度与韧性，降低能源消耗和成本，有利于实现工业化生产。
[0029]d))可根据实际需要，调整高强钢管的化学成分比例，满足不同型号工程机械设备的需求。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例1制备的高强钢管的晶粒度图；
[0031]图2为本专利技术实施例2制备的高强钢管的晶粒度图；
[0032]图3为本专利技术实施例3制备的高强钢管的晶粒度图；
[0033]图4为本专利技术实施例1制备的高强钢管的显微组织图；
[0034]图5为本专利技术实施例2制备的高强钢管的显微组织图；
[0035]图6为本专利技术实施例3制备的高强钢管的显微组织图。
具体实施方式：
[0036]实施例1
[0037]一种高强钢管，按化学成分质量百分配比计，为C：0.10％，Mn：1.4％，Si：0.25％，Cu：0.18％，Mo：0.12％，B：0.008％，Ni：0.16％，P：0.005％，S：0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强钢管，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.08～0.18％，Mn：0.6～1.5％，Si：0.20～0.40％，Cu：0.15～0.40％，Mo：0.05～0.15％，B：0.006～0.015％，Ni：0.15～0.30％，P≤0.010％，S≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.一种高强钢管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)提供原料钢坯，所述原料钢坯的化学成分及质量百分比如下C：0.08～0.18％，Mn：0.6～1.5％，Si：0.20～0.40％，Cu：0.15～0.40％，Mo：0.05～0.15％，B：0.006～0.015％，Ni：0.15～0.30％，P≤0.010％，S≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质；将原料钢坯进行冶炼得到冶炼钢液；S2)将冶炼钢液进行铸造、热挤压后冷却至50℃以下，挤压呈钢管状得到钢管；S3)将得到的钢管进行两次冷拔得到高强度钢管。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1)中，所述冶炼采用二次冶炼，具体包括：将原料钢坯进行熔炼、精炼，经冷却后，然后再次进行熔炼、精炼得到冶炼钢液。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述熔炼采用真空感应熔炼，精炼采用钢包炉精炼。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2)中，热挤压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，朱鹏霄，文军，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：