一種雙相鋼無縫管及其加工方法
2023-05-19 08:37:16 1
專利名稱：一種雙相鋼無縫管及其加工方法
技術領域：
本發明涉及一種不鏽鋼無縫管及其加工方法。
背景技術：
按鋼的功能特點分類，分為低溫不鏽鋼、無磁不鏽鋼、易切削不鏽鋼、超塑性不鏽 鋼等。目前常用的分類方法是按鋼的組織結構特點和鋼的化學成分特點以及兩者相結合的 方法分類。一般分為馬氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼、雙相不鏽鋼和沉澱硬化 型不鏽鋼等，或分為鉻不鏽鋼和鎳不鏽鋼兩大類。雙相不鏽鋼是指不鏽鋼中同時具有奧氏 體和鐵素體兩種金相組織結構的不鏽鋼。雙相鋼又稱復相鋼。一般將鐵素體與奧氏體相組 織組成的鋼稱為雙相不鏽鋼，將鐵素體與馬氏體相組織組成的鋼稱為雙相鋼。雙相鋼是低 碳鋼或低合金高強度鋼經臨界區熱處理或控制軋制後而獲得。典型的雙相鋼屈服強度ο s 為310MPa，拉伸強度ob* 655MPa。雙相鋼用於製造冷衝、深拉成型的複雜構件，也可用作 管線鋼、鏈條、冷拔鋼絲、預應力鋼筋等。奧氏體加鐵素體雙相不鏽鋼是指不鏽鋼中既有奧氏體又有鐵素體組織結構的鋼 種，而且此兩相組織要獨立存在，含量都較大，兩相約各佔50%。在實際使用中其中一相約 在40-60%之間較為合適。一般認為最少相的含量應大於15%。而實際工程中應用的奧氏 體+鐵素雙相不鏽鋼(習慣稱α + Υ雙相不鏽鋼或雙相不鏽鋼)多以奧氏體為基並含有 不小於30%的鐵素體，最常見的是兩相各約佔50%的雙相不鏽鋼。雙相不鏽鋼英文簡寫是 DSS(Duplex Stainless Steel)。所有的雙相不鏽鋼耐氯化物應力腐蝕斷裂的能力均明顯 高於300系列奧氏體不鏽鋼，而且其強度也大大高於奧氏體不鏽鋼，同時表現出良好的塑 性和韌性。雙相不鏽鋼的衝擊韌性隨鎳含量的增加而提高。一般說，在α+ Y兩相區內其衝 擊韌性穩定在160-200J的範圍內。由於具有α + Y雙相組織結構，雙相不鏽鋼兼有奧氏體不鏽鋼和鐵素體不鏽鋼的 特點。與鐵素體不鏽鋼相比，α+ Υ雙相不鏽鋼的韌性高，脆性轉變溫度低。耐晶間腐蝕性 能和焊接性能均顯著提高；同時又保留了鐵素體不鏽鋼的一些特點，如475°C脆性、導熱系 數高、線膨脹係數小、具有超塑性、有磁性等。與奧氏體不鏽鋼相比，α+ Y雙相不鏽鋼的強 度高，特別是屈服強度顯著提高，且耐晶間腐蝕、耐應力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能有明顯的 改善。隨著社會的不斷發展進步，一些高要求和高性能的設備的出現，在無縫管行業中， 一些普通的奧氏體無縫管和雙相鋼(奧氏體、鐵素體型不鏽鋼)已跟不上需要。在船舶和 海上工業設備、油井等一些要求抗腐蝕能力較高和抗衝擊能力較高的行業中無縫管的應用 還是比較普遍和急需的，現在比較常用的雙相鋼有00Crl8Ni5Mo3Si2、0Cr26Ni5Mo2等，其 耐氯化物應力腐蝕斷裂能力雖然明顯高於300系列奧氏體不鏽鋼，但總體而言仍滿足不了 設計需要的要求。在這種形勢下試圖生產更高性能的雙相鋼已成為各大鋼廠的願望，但關 於雙相鋼無縫管的生產工藝比較複雜化學成份的含量要求嚴格，由於生產中的退火工藝的不成熟和對冷加工變形工藝的不了解致使產品成材率低下，甚至整批報廢。
發明內容
應形勢的需要我公司經過不斷的試驗和改進開發的雙相鋼(00Cr25Ni7Mo4N) 無縫管克服了產品加工中的退火淬冷工藝不成熟帶來的困難，靈活的掌握了雙相鋼 (00Cr25Ni7Mo4N)冷加工變形工藝，已經擁有批量生產的能力。為了實現上述目的，本發明所採取的技術方案是雙相鋼無縫管，無縫管的合金成分的質量百分比為C 彡0.025 ；SI 0. 8 ；Mn 1. 2 ;P ^ 0. 03 ；S ^ 0. 02 ；Ni :6_8 ；Cr 24-26 ；Mo :3_5 ；N 0. 24-0. 32 ;Cu 彡 0. 5 ；餘量為
Fe ；合金成分中，矽、硫比例為0.8/0. 02即彡40 1 ；鉻、鎳的比例為25/6即彡3 1 ；雙相鋼無縫管的加工方法，工藝步驟為冷加工工序中採用軋、拔聯合工藝；一、開坯首道軋機變形進行固溶處理時的溫度範圍為1160-1200°C，固溶時間為彡 壁厚*0· 5/米；二、中間過程冷拔變形進行固溶處理時的溫度範圍為1140-1180°C，固溶時間為彡 壁厚*0· 8/米；三、冷拔成品進行固溶處理時的溫度範圍為1140-1180°C，固溶時間為彡壁厚 39/ 米。冷加工工序中採用軋、拔聯合工藝，第一次的軋機最大變形係數為3. 5，第二次的 軋機變形係數最大為1. 8，第三次冷拔最大變形係數為1. 5。本發明的有益效果具有α+ Y雙相組織結構，又兼有奧氏體不鏽鋼和鐵素體不 鏽鋼的特點，具有較高的抗腐蝕能力和抗衝擊性能有較強的耐氯化物應力腐蝕斷裂能力， 可以長期在海水中使用的無縫管。採用此種材料製造壓力容器管道壁厚等要比常用的奧氏 體不鏽鋼和普通雙相不鏽鋼減少30-40%，採用軋拔聯合工藝生產的管體內外表面光潔，管 壁均勻，也就是說管子的機械性能可以發揮得更好。我公司開發的雙相不鏽鋼無縫管也將 會帶著超過普通不鏽鋼的優點快速的進入各個行業，填補無縫管行業的一個空白。
圖1、簡化生產製作工藝流程圖
具體實施例方式一、化學成分下面兩個表格是化學成分的對照表(表二為本發明的化學成分)。表一、國家標準中規定的兩種雙相鋼的化學成份及含量
權利要求
一種雙相鋼無縫管，其特徵在於，無縫管的合金成分的質量百分比為C≤0.025；SI0.8；Mn1.2；P≤0.03；S≤0.02；Ni6 8；Cr24 26；Mo3 5；N0.24 0.32；Cu≤0.5；餘量為Fe。
2.根據權利要求1所述的雙相鋼無縫管，其特徵在於，合金成分中，矽、硫比例為 0. 8/0. 02 ；鉻、鎳的比例為25/6。
3.權利要求1所述的雙相鋼無縫管的加工方法，其特徵在於，工藝步驟為在冷加工工 序中採用軋制、拔聯合工藝；一、開坯首道軋機變形進行固溶處理時的溫度範圍為1160-1200°C，固溶時間為彡壁厚 *0· 5/ 米；二、中間過程冷拔變形進行固溶處理時的溫度範圍為1140-1180°C，固溶時間為彡壁厚 *0· 8/ 米；三、冷拔成品進行固溶處理時的溫度範圍為1140-1180°C，固溶時間為彡壁厚39/米。
4.根據權利要求3所述的雙相鋼無縫管，其特徵處在於，冷加工工序中採用軋、拔聯合 工藝，第一次的軋機最大變形係數為3. 5，第二次的軋機變形係數最大為1.8，第三次冷拔 最大變形係數為1.5。
全文摘要
本發明公開了一種雙相鋼無縫管，無縫管的合金成分的質量百分比為C≤0.025；SI0.8；Mn1.2；P≤0.03；S≤0.02；Ni6-8；Cr24-26；Mo3-5；N0.24-0.32；Cu≤0.5；餘量為Fe；本發明的有益效果具有α+γ雙相組織結構，又兼有奧氏體不鏽鋼和鐵素體不鏽鋼的特點，具有較高的抗腐蝕能力和抗衝擊性能有較強的耐氯化物應力腐蝕斷裂能力，可以長期在海水中使用的無縫管。
文檔編號C22C38/44GK101956142SQ20091010037
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月13日 優先權日2009年7月13日
發明者莊為民, 文茂廣, 王德元 申請人:蘇州奕欣特鋼管業有限公司