一種360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝的製作方法

2023-05-03 18:05:36 1

一種360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝,本工藝採用低碳高鈮鋼設計，採用熱機械軋制的非調質工藝，通過對軋制生產線的改造來實現360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管。與傳統離線調質(淬火+回火)熱處理工藝相比，本項目採用熱機械控制軋制的非調質處理工藝可以有效降低熱處理工序成本，節省600～800人民幣/噸，更重要的是可以大大釋放產能，有效提高國內企業在國內外的市場競爭力。
【專利說明】一種360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝

【技術領域】
[0001] 本發明涉及海洋鑽井平臺，尤其是一種360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管 生產工藝。

【背景技術】
[0002] 自升式鑽井平臺是應用非常廣泛的海上移動式鑽井平臺，一般是通過三至四個可 以升降的樁腿將平臺支撐在目標海域的鑽井位置，工作時，樁腿和樁靴插入海底底層中一 定深度以支撐鑽井平臺並維持穩定性。360MPa以上鋼級海洋工程用結構用無縫鋼管通常需 要在海洋低溫服役環境下（_20°C以下）具有較高的衝擊韌性。受到無縫鋼管生產工藝類型 的限制，該鋼級無縫管線管無法通過熱機械軋制控制（TMCP) +加速冷卻（ACC)的方式到達 其性能指標，通常都需要通過離線（offline)或在線（online)的熱處理（淬火+回火）才 能實現，這將增加無縫鋼管生產的工序成本。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種360MPa以上鋼級非調質 海洋工程結構管生產工藝，設計科學合理、結構簡單，製造工藝簡單，製造成本低。
[0004] 本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的：
[0005] -種360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝，其特徵在於：具體包括以 下工序：
[0006] ⑴配料冶煉、連鑄：按上述鋼種組成元素重量成分為：C:0. 02?0. 12%，Si : 0· 17 ?0· 35%，Mn :1· 20 ?2· 10%，P 彡 0· 015%，S 彡 0· 010%，Cu :彡 0· 30%，Ni :0· 05 ? 0· 30 %，Cr :彡 0· 30 %，Mo :彡 0· 30 %，A1 :0· 005 ?0· 060 %，Nb :0· 03 ?0· 12 %，Ti : 0· 005 ?0· 030%，CE 彡 0· 40, Pcm 彡 0· 21 ;其餘為 Fe ;
[0007] LF精煉完後的鋼水經過VD真空除氣，餵入Ca絲進行鈣處理，溫度合適後上連鑄平 臺進行連鑄，連鑄過程使用末端電磁攪拌；
[0008] ⑵檢驗合格後的定尺連鑄坯在環形加熱爐內加熱，加熱爐爐溫控制為1250? 1300。。；
[0009] ⑶加熱好的連鑄圓管坯或圓形鋼錠原料經斜軋穿孔機斜軋穿孔，將實心熱原料穿 製成管狀毛管，穿孔溫度控制為1200?1250°C，穿孔變形量為2?5 ;
[0010] ⑷穿孔後毛管隨後採用PQF或MPM連軋機組進行連續軋制，連軋溫度控制在 1050?1KKTC，連軋鋼管變形量為1?3 ;
[0011] (5)將連軋後荒管溫度冷卻到AC3溫度以下30?80°C，確保荒管內壁溫度低於AC 3 溫度。隨後將鋼管再加熱到950°C後經定徑機/張力減徑機變形後進入大冷床均勻冷卻至 室溫。
[0012] 而且，所述步驟（3)穿孔溫度控制為1200?1250°C，穿孔變形量為2?5。
[0013] 而且，所述步驟（4)連軋溫度控制在1050?1100°C，連軋鋼管變形量為1?3。
[0014] 而且，所述步驟（5)連軋後荒管溫度冷卻到八(：3溫度以下，隨後鋼管經再加熱爐加 熱到950°C。
[0015] 本發明的優點和積極效果是：
[0016] 本發明設計科學合理，採用低碳高鈮鋼設計，採用熱機械軋制的非調質工藝，通過 對軋制生產線的改造來實現360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管。從冶金設計的思路 出發，尋找一種不需要進行離線調質處理，僅通過熱機械軋制便可以該品種無縫鋼管的生 產將可使工序成本降低約600?800人民幣/噸，更重要的是可以大大釋放產能，有效提高 國內企業的市場競爭力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為實例1的金相組織照片F+B+少量B，晶粒度9. 0 100X ;
[0018] 圖2為實例2的金相組織照片B+F，晶粒度8. 0 100X。

【具體實施方式】
[0019] 下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。
[0020] 一種360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝，具體包括以下工序：
[0021] ⑴配料冶煉、連鑄：按上述鋼種組成元素重量成分為：C:0. 02?0. 12%，Si : 0· 17 ?0· 35%，Mn :1· 20 ?2· 10%，P 彡 0· 015%，S 彡 0· 010%，Cu :彡 0· 30%，Ni :0· 05 ? 0· 30 %，Cr :彡 0· 30 %，Mo :彡 0· 30 %，A1 :0· 005 ?0· 060 %，Nb :0· 03 ?0· 12 %，Ti : 0· 005 ?0· 030%，CE 彡 0· 40, Pcm 彡 0· 21 ;其餘為 Fe ;
[0022] LF精煉完後的鋼水經過VD真空除氣，餵入Ca絲進行鈣處理，溫度合適後上連鑄平 臺進行連鑄，連鑄過程使用末端電磁攪拌；
[0023] ⑵檢驗合格後的定尺連鑄坯在環形加熱爐內加熱，加熱爐爐溫控制為1250? 1300。。；
[0024] ⑶加熱好的連鑄圓管坯或圓形鋼錠原料經斜軋穿孔機斜軋穿孔，將實心熱原料 穿製成管狀毛管，穿孔溫度控制為1200?1250°C，穿孔變形量為2?5 ;穿孔溫度控制為 1200?1250°C，穿孔變形量為2?5。
[0025] ⑷穿孔後毛管隨後採用PQF或MPM連軋機組進行連續軋制，連軋溫度控制在 1050?1KKTC，連軋鋼管變形量為1?3 ;連軋溫度控制在1050?1KKTC，連軋鋼管變形 量為1?3。
[0026] (5)將連軋後荒管溫度冷卻到AC3溫度以下30?80°C，確保荒管內壁溫度低於AC 3 溫度。隨後將鋼管再加熱到950°C後經定徑機/張力減徑機變形後進入大冷床均勻冷卻至 室溫。連軋後荒管溫度冷卻到AC3溫度以下，隨後鋼管經再加熱爐加熱到950°C。
[0027] 本發明採用低C高Nb微合金鋼成分體系作為基礎，優化再結晶控制軋制工藝，使 鋼管的顯微組織為細小針狀鐵素體組織，平均晶粒度在8級以上，屈服強度> 360MPa，抗拉 強度：460?760MPa，-40°C的夏比衝擊功（單個值）彡46J。
[0028] 採用低碳高鈮鋼設計，採用熱機械軋制的非調質工藝，通過對軋制生產線的改造 來實現360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管。主要創新點在於與傳統離線調製熱處理 工藝相比，本項目採用熱機械控制軋制的非調質處理工藝可以有效降低熱處理工序成本， 節省600?800人民幣/噸，更重要的是可以大大釋放產能，有效提高國內企業在國內外的 市場競爭力。
[0029] 儘管為說明目的公開了本發明的實施例，但是本領域的技術人員可以理解：在不 脫離本發明及所附權利要求的精神和範圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本 發明的範圍不局限於實施例所公開的內容。
[0030] 實例 1
[0031] 規格：273. 1X 12. 70mm
[0032] 化學成分
[0033]

【權利要求】
1. 一種360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝，其特徵在於：具體包括以下 工序： ⑴配料冶煉、連鑄：按上述鋼種組成元素重量成分為：C:0. 02?0. 12%，Si :0. 17? 0· 35%，Mn :1· 20 ?2· 10%，P 彡 0· 015%，S 彡 0· 010%，Cu :彡 0· 30%，Ni :0· 05 ?0· 30%， Cr :彡 0. 30 %，Mo :彡 0. 30 %，A1 :0. 005 ?0. 060 %，Nb :0. 03 ?0. 12 %，Ti :0. 005 ? 0· 030%，CE 彡 0· 40, Pcm 彡 0· 21 ;其餘為 Fe ; LF精煉完後的鋼水經過VD真空除氣，餵入Ca絲進行鈣處理，溫度合適後上連鑄平臺進 行連鑄，連鑄過程使用末端電磁攪拌； ⑵檢驗合格後的定尺連鑄坯在環形加熱爐內加熱，加熱爐爐溫控制為1250?1300°C ; ⑶加熱好的連鑄圓管坯或圓形鋼錠原料經斜軋穿孔機斜軋穿孔，將實心熱原料穿製成 管狀毛管，穿孔溫度控制為1200?1250°C，穿孔變形量為2?5 ; ⑷穿孔後毛管隨後採用PQF或MPM連軋機組進行連續軋制，連軋溫度控制在1050? 1100°C，連軋鋼管變形量為1?3 ; (5)將連軋後荒管溫度冷卻到AC3溫度以下30?80°C，確保荒管內壁溫度低於AC3溫度。 隨後將鋼管再加熱到950°C後經定徑機/張力減徑機變形後進入大冷床均勻冷卻至室溫。
2. 根據權利要求1所述的360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝，其特徵在 於：所述步驟（3)穿孔溫度控制為1200?1250°C，穿孔變形量為2?5。
3. 根據權利要求1所述的360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝，其特徵在 於：所述步驟（4)連軋溫度控制在1050?1100°C，連軋鋼管變形量為1?3。
4. 根據權利要求1所述的360MPa以上鋼級非調質海洋工程結構管生產工藝，其特徵在 於：所述步驟（5)連軋後荒管溫度冷卻到八(： 3溫度以下，隨後鋼管經再加熱爐加熱到950°C。
【文檔編號】C21D8/10GK104233114SQ201410365899
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】田秋成, 史慶志, 葛利, 田軍 申請人:天津市精成偉業機器製造有限公司