【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金，具体而言，涉及一种无缝钢管及其制备方法和应用。
技术介绍
1、超低温管道用钢管主要是指在超低温度(-110℃以下)仍具有较好的低温韧性同时保留高的强度的管道材料。它主要应用于液化天然气(lng)、液化石油气、液氧、液氮的生产储存和运输管道。这类管道由于使用环境的特殊要求需要具有良好的低温韧性、抗腐蚀性能、耐疲劳性能、焊接性能等综合性能。
2、目前广泛应用于石油、化工行业中液态乙烯等气体的存储和运输的低温管道主要有二个系列：第一种是3.5ni、5ni、9ni马氏体型低温管道；第二种是304、316等奥氏体型不锈钢系列低温管道。但是这两种低温管道存在以下问题：第一种3.5ni、5ni、9ni马氏体型低温管道的低温韧性以及强度虽然能够满足使用要求，但是由于其含有较高的ni元素，导致管道价格昂贵；而第二种304、316等奥氏体型不锈钢系列低温管道的低温韧性好，但是其强度较差，且同样存在合金含量高价格昂贵的问题。
3、综上，现有技术难以在较低成本需求下获得综合性能优异(诸如低温韧性高、强度高等)的无缝钢管。故而，有必要提供一种无缝钢管，使其在较低成本需求下即可兼具上述优异性能。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种无缝钢管及其制备方法和应用，以解决现有技术无法在较低成本需求下获得综合性能优异(诸如低温韧性高、强度高等)的无缝钢管，同时解决现有高锰钢坯在热处理过程中易开裂的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方
3、进一步地，按重量百分比计，无缝钢管的化学成分包括：c、0.02～0.06％，si、0.12～0.17％，mn、27～30％，s、0.001～0.005％，p、0.001～0.005％，cr、3.55～3.70％，cu、0.55～0.65％，mo、0.010～0.15％，ti、0.01～0.10％，nb、0.015～0.03％，al、0.02～0.04％，v、0.18～0.25，n、300～700ppm，o、10～30ppm，h、0.10～2.0ppm。
4、进一步地，无缝钢管的外直径为32～610mm，壁厚为3～40mm。
5、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种无缝钢管的制备方法，包括：按照化学计量比对原料依次进行冶炼、真空脱气炉精炼、钢包精炼炉精炼、坯料连铸、管坯下料、环形炉加热、穿孔、轧管、定径、固溶均质、回火均质、矫直及精整，得到无缝钢管。
6、进一步地，环形炉加热包括顺次进行的预热阶段、加热阶段及均热阶段。
7、进一步地，加热阶段包括顺次进行的一段加热、二段加热、三段加热及四段加热。
8、进一步地，一段加热的处理温度为800℃±10℃、时间为5～6.5h；二段加热的处理温度为1080℃±10℃、时间为1.5～2h；三段加热的处理温度为1150℃±10℃、时间为1.5～2h；四段加热的处理温度为1120℃±10℃、时间为1.5～1.8h。
9、进一步地，温度由一段加热的处理温度升温至二段加热的处理温度的升温速率、温度由二段加热的处理温度升温至三段加热的处理温度的升温速率、以及温度由三段加热的处理温度升温至四段加热的处理温度的升温速率各自独立地为20～50℃/min。
10、进一步地，预热阶段的温度随炉温升至一段加热的处理温度，处理时间为6～10h。
11、进一步地，均热阶段的处理温度为1120℃±10℃、时间为1.5～1.8h。
12、进一步地，固溶均质包括以下步骤：先使物料在800～860℃温度条件下进行第一保温处理，再使物料出炉水淬；其中，第一保温处理的时间按壁厚系数2.0～2.5min/mm进行控制。
13、进一步地，回火均质包括以下步骤：先使物料在600～610℃温度条件下第二保温处理，再使物料出炉空冷；其中，第二保温处理的时间按壁厚系数4.0～4.5min/mm进行控制。
14、进一步地，在高锰钢管经固溶处理后，制备方法还包括将管料顺次进行退火，冷拔及冷轧的步骤。
15、进一步地，制备方法还包括将冷轧后料在650℃±10温度条件下保温1.5～2.5h再出炉水冷的步骤。
16、进一步地，在环形炉加热前，制备方法还包括对管料外表面喷涂防氧化涂料的步骤。
17、根据本专利技术的另一方面，提供了一种前述的无缝钢管的制备方法制备得到的无缝钢管在-110℃～-196℃超低温环境下的应用
18、应用本专利技术的技术方案，本专利技术的无缝钢管与现有的高镍钢以及不锈钢相比，成本优势更明显，经后续热处理可以应用在-110℃～-196℃的低温环境下，同时兼具较高的强度和较佳的低温韧性，在化工低温服役环境(例如液态乙烯等气体的运输管道)有较大的应用空间。
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1.一种无缝钢管，其特征在于，按重量百分比计，所述无缝钢管的化学成分包括：C、0.02～0.06％，Si、0.12～0.17％，Mn、27～30％，S≤0.005％，P≤0.005％，Cr、3.5～3.7％，Cu、0.5～0.7％，Mo≤0.15％，Ti、0.01～0.10％，Nb、0.015～0.03％，Al、0.02～0.04％，V、0.18～0.25，N≤700ppm，O≤30ppm，H≤2.0ppm，余量为Fe和杂质。
2.根据权利要求1所述的无缝钢管，其特征在于，按重量百分比计，所述无缝钢管的化学成分包括：C、0.02～0.06％，Si、0.12～0.17％，Mn、27～30％，S、0.001～0.005％，P、0.001～0.005％，Cr、3.55～3.70％，Cu、0.55～0.65％，Mo、0.010～0.15％，Ti、0.01～0.10％，Nb、0.015～0.03％，Al、0.02～0.04％，V、0.18～0.25，N、300～700ppm，O、10～30ppm，H、0.10～2.0ppm。
3.根据权利要求1或2所述的无缝钢管，其
4.一种权利要求1至3中任一项所述的无缝钢管的制备方法，其特征在于，包括：按照化学计量比对原料依次进行冶炼、真空脱气炉精炼、钢包精炼炉精炼、坯料连铸、管坯下料、环形炉加热、穿孔、轧管、定径、固溶均质、回火均质、矫直及精整，得到所述无缝钢管。
5.根据权利要求4所述的无缝钢管的制备方法，其特征在于，所述环形炉加热包括顺次进行的预热阶段、加热阶段及均热阶段。
6.根据权利要求5所述的无缝钢管的制备方法，其特征在于，所述加热阶段包括顺次进行的一段加热、二段加热、三段加热及四段加热；
7.根据权利要求4至6中任一项所述的无缝钢管的制备方法，其特征在于，所述固溶均质包括以下步骤：先使物料在800～860℃温度条件下进行第一保温处理，再使所述物料出炉水淬；其中，所述第一保温处理的时间按壁厚系数2.0～2.5min/mm进行控制；
8.根据权利要求4至7中任一项所述的无缝钢管的制备方法，其特征在于，在高锰钢管经固溶处理后，所述制备方法还包括将管料顺次进行退火，冷拔及冷轧的步骤；
9.根据权利要求4至8中任一项所述的无缝钢管的制备方法，其特征在于，在所述环形炉加热前，所述制备方法还包括对管料外表面喷涂防氧化涂料的步骤。
10.一种权利要求1至3中任一项所述的无缝钢管，或者由权利要求4至9中任一项所述的无缝钢管的制备方法制备得到的无缝钢管在-110℃～-196℃超低温环境下的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种无缝钢管，其特征在于，按重量百分比计，所述无缝钢管的化学成分包括：c、0.02～0.06％，si、0.12～0.17％，mn、27～30％，s≤0.005％，p≤0.005％，cr、3.5～3.7％，cu、0.5～0.7％，mo≤0.15％，ti、0.01～0.10％，nb、0.015～0.03％，al、0.02～0.04％，v、0.18～0.25，n≤700ppm，o≤30ppm，h≤2.0ppm，余量为fe和杂质。
2.根据权利要求1所述的无缝钢管，其特征在于，按重量百分比计，所述无缝钢管的化学成分包括：c、0.02～0.06％，si、0.12～0.17％，mn、27～30％，s、0.001～0.005％，p、0.001～0.005％，cr、3.55～3.70％，cu、0.55～0.65％，mo、0.010～0.15％，ti、0.01～0.10％，nb、0.015～0.03％，al、0.02～0.04％，v、0.18～0.25，n、300～700ppm，o、10～30ppm，h、0.10～2.0ppm。
3.根据权利要求1或2所述的无缝钢管，其特征在于，所述无缝钢管的外直径为32～610mm，壁厚为3～40mm。
4.一种权利要求1至3中任一项所述的无缝钢管的制备方法，其特征在于，包括：按照化学计量比...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭先明，吴光辉，周勇，韩福龙，蔡焕，张国胜，陈鹏，赵映辉，王勇，
申请(专利权)人：衡阳华菱钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：
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