不锈钢无缝钢管的制造方法
阅读：675发布：2020-10-02
专利汇可以提供不锈钢无缝钢管的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种不锈 钢 无缝钢管的制造方法，包括步骤：穿孔：采用内麻坑控制法，径长系数控制在0.08～0.11，延伸系数控制在2.6～3.5，开穿 温度 控制在1100～1160℃； 热处理 ：采用高温固溶处理，温度为1060～1120℃，保温时间为6～18min， 水 冷，晶粒度控制在5～7级；冷拔：外径拔制时去除外层固体润滑层，保留内层润滑 薄膜 ，外径收缩率控制在10～22％， 变形 量控制在12～25％，拔制速度控制在3～5m/min；二次 脱脂 ：采用粗脱脂+精脱脂二次脱脂工艺。根据本发明生产的无缝钢管的产品表面 质量 、 力 学性能和耐 腐蚀 性都能符合产品技术要求。，下面是不锈钢无缝钢管的制造方法专利的具体信息内容。
1.一种不锈钢无缝钢管的制造方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
加热、穿孔、精整、冷轧、脱脂、热处理、精整、冷拔、脱脂、热处理、精整；其中：
穿孔：采用内麻坑控制法，径长系数控制在0.08～0.11，延伸系数控制在2.6～3.5，开穿温度控制在1100～1160℃；
热处理：采用高温固溶处理，温度为1060～1120℃，保温时间为6～18min，水冷，晶粒度控制在5～7级；
冷拔：外径拔制时去除外层固体润滑层，保留内层润滑薄膜，外径收缩率控制在10～
22％，变形量控制在12～25％，拔制速度控制在3～5m/min。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述脱脂步骤采用粗脱脂+精脱脂二次脱脂工艺。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，
粗脱脂：酸液为(5～8％)HF+(10～15％)HNO3，温度为50～70℃，时间为15～
20min；
精脱脂：酸液为(2～5％)HF+(8～12％)HNO3，温度为20～40℃，时间为5～10min。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的制造方法，其特征在于，在所述热处理步骤中：
固溶温度为1080～1100℃，保温时间为10～14min。
不锈钢无缝钢管的制造方法
技术领域
背景技术
[0004] 316LMod尿素钢技术条件：休氏试验要求经5个周期每个周期为48h的沸腾硝酸溶液试验的平均腐蚀速率不得超过3.3μm/48h；选择性浸蚀深度在横向的最大值为70μm，纵向的最大值为200μm；力学性能要求Rm≥480MPa、Rp0.2≥170MPa、A≥35％。
化学成分见表1。
化学成分见表1。
[0005] 表1316LMod尿素钢成分质量百分数
[0006]
[0007] 到目前为止，中国的不锈钢无缝钢管国家标准没有包含316LMod钢(只包含316L，对应的中国牌号为00Cr17Ni14Mo2)，这说明国内尚无316LMod不锈钢无缝钢管的成熟生产工艺。
[0008] 宝钢股份特殊钢事业部钢管厂从未批量生产过316LMod尿素管，本次批量生产共6个规格49.8吨，试生产过程中表面质量和耐腐蚀性能不好，试制情况如下：
[0009] 1、毛管斜轧穿孔
[0010] 管坯(圆钢)需经加热和斜轧穿孔制成空心毛管，以为后续冷加工(冷轧、冷拔)提供管料，其中毛管内外表面质量尤为重要。由于316LMod合金含量高达34％以上，加上斜轧穿孔时变形热，毛管尾部内表与穿孔顶头产生了粘钢，造成了毛管尾部内麻坑，严重影响了冷加工成品管内表质量和耐腐蚀性能。
[0011] 2、冷加工(冷轧和冷拔)
[0012] 斜轧穿孔后的毛管需经冷加工(冷轧和冷拔)变形至成品规格。冷轧变形量大，表面质量好，由于受冷轧管机设备能力和变形孔型系列限制，变形规格受到一定限制。而冷拔管机变形模具简单，更换方便，生产灵活。
[0013] 冷拔变形缺点之一是表面质量差，且常会产生表面拉毛，轻微拉毛对一般要求无缝管可作为合格品入库，但对于高要求或有特殊要求的产品则产生一定的影响。316LMod尿素管有特殊腐蚀性能要求，在拔制过程中产生了表面拉毛，且冷拔特有的固体润滑剂厚薄不均(液体涂刷后烘干吸附在钢管表面)，压入钢管表面造成压坑，表面粗糙度差，成品热处理后耐选择性腐蚀和晶间腐蚀性能不合格。
[0014] 3、表面脱脂
[0015] 316LMod尿素管试生产时因钢管表面脱脂不净在热处理时产生了表面渗碳，休氏试验(耐腐蚀性能)不合格。目前采用酸液脱脂(钢管冷轧和冷拔后需去除表面润滑剂)的方法，由于冷轧内表润滑油粘度高和批量生产特点，加上脱脂后油污浮在酸液上面，钢管内外表面脱脂质量较难得到保证。
[0016] 4、成品热处理
[0017] 成品热处理对316LMod耐选择性腐蚀和耐晶间腐蚀性能影响较大，按常规奥氏体不锈钢成品热处理温度(1030～1050℃)进行热处理，酸洗(去除氧气皮)后内外表面质量较好，但耐腐蚀性能不佳，腐蚀速率和腐蚀深度超出技术指标；采用稍高温度(1080～1100℃)进行热处理后，耐腐蚀性能指标仍然不合格；使用更高温度(1130～1150℃)进行热处理，耐腐蚀性能指标指标合格。但是，由于高温处理氧化严重，酸洗后表面粗糙严重，不能满足技术要求。代表规格25×2.5不同热处理工艺对产品表面质量影响和耐蚀性能见表2。
[0018] 表2热处理工艺与成品性能(规格25×2.5)
[0019]
发明内容
[0020] 本发明的目的是提供一种316LMod尿素级不锈钢无缝钢管的制造方法，使得生产的钢管具有良好的力学性能、耐选择性腐蚀和晶间腐蚀性能。
[0021] 为了达到上述目的，本发明的不锈钢无缝钢管的制造方法依次包括如下步骤：
[0022] 加热、穿孔、精整、冷轧、脱脂、热处理、精整、冷拔、脱脂、热处[0023] 理、精整；其中：
[0024] 穿孔：采用内麻坑控制法，径长系数控制在0.08～0.11，延伸系数控制在2.6～3.5，开穿温度控制在1100～1160℃；
[0025] 热处理：采用高温固溶处理，温度为1060～1120℃，保温时间为6～18min，水冷，晶粒度控制在5～7级；
[0027] 优选地，所述脱脂步骤采用粗脱脂+精脱脂二次脱脂工艺。
[0028] 其中，粗脱脂：酸液为(5～8％)HF+(10～15％)HNO3，温度为50～70℃，时间为15～20min；
[0029] 精脱脂：酸液为(2～5％)HF+(8～12％)HNO3，温度为20～40℃，时间为5～10min。
[0030] 优选地，在所述热处理步骤中：固溶温度为1080～1100℃，保温时间为10～14min。
[0031] 本发明的有益效果在于：
[0032] 1、采用毛管尾部内麻坑控制法，能提高斜轧穿孔毛管的内表质量和成材率，提高冷加工成品管内表质量和耐腐蚀性能；
[0033] 2、采用粗脱脂+精脱脂二次脱脂工艺，能保证脱脂质量，也是成品耐腐蚀性能合格的前提条件；
[0034] 3、采用表面粗糙度控制法使冷拔管可获得良好的表面质量，配合正确的热处理方法能使成品获得很好的耐腐蚀性能；
[0035] 4、采用正确的固溶处理，加上良好的表面质量，是保证成品耐腐蚀性能合格的必要条件。
具体实施方式
[0036] 下面通过优选实施例详细描述本发明。
[0037] 根据本发明，不锈钢无缝钢管的制造方法依次包括如下步骤：
[0038] 加热、穿孔、精整、冷轧、脱脂、热处理、精整、冷拔、脱脂、热处理、精整。其中：
[0039] 1、毛管尾部内麻坑控制法
[0040] 对于合金含量较高的合金(316LMod)，在斜轧穿孔时由于变形抗力大，产生较大的变形热，导致穿孔顶头温度升高产生粘钢，造成毛管尾部内麻坑。降低开穿温度会使毛管头部产生雀皮，甚至时会发生头部轧卡(前卡)事故。毛管尾部内麻坑控制法要点：控制径长系数(管坯直径与长度比值)在0.08～0.11之间，延伸系数在2.6～3.5之间(穿孔变形量大小)，开穿温度控制在1100～1160℃(管坯规格为φ80-130mm，温度随规格变大而提高)，使斜轧穿孔过程中顶头产生较大温升时已结束穿孔，避免毛管尾部内麻坑产生。
[0041] 2、二次脱脂工艺
[0042] 针对冷轧内润滑油粘度高和油污浮在酸液上面特点，采用粗脱脂+精脱脂二次脱脂工艺，来保证脱脂质量。粗脱脂主要用于去除内润滑油，精脱脂主要用于去除残油和浮油(粗脱脂酸液面上浮油污染钢管表面)。粗脱脂工艺：酸液为(5～8％)HF+(10～15％)HNO3，温度为50～70℃，时间为15～20min；精脱脂工艺：酸液为(2～5％)HF+(8～12％)HNO3，温度为20～40℃，时间为5～10min。
[0043] 3、表面粗糙度控制法
[0044] 采用冷轧+冷拔联合生产工艺，即先对毛管冷轧，再对成品规格进行冷轧或冷拔。对成品规格满足冷轧管机能力和孔型系列要求的产品进行冷轧，不能满足要求的进行冷拔。冷拔采用外径拔制(外径缩小，壁厚不变)，由于外径拔制变形量不大，对冷拔特有的固体润滑层(液体涂刷烘干后厚薄不均)进行去除，依靠吸附在钢管表面的润滑薄膜进行冷拔即可获得良好的表面质量。成品规格不宜进行芯径拔制(外径缩小，壁厚减薄)，因芯径拔制变形量大，润滑薄膜不能满足芯径拔制要求。操作要点：外径拔制时去除外层固体润滑层，保留内层润滑薄膜，外径收缩率控制在10～22％，变形量控制在12～25％，拔制速度控制在3～5m/min。
[0045] 4、热处理方法
[0046] 热处理设备为辊底式连续炉，成品热处理采用常规低温固溶处理，表面质量好但耐腐蚀性能差，采用高温固溶处理，耐腐蚀性能好但表面质量差(高温氧化影响表面质量)。采用正确的热处理温度控制成品表面质量，在满足产品表面质量的前提下增加保温时间来调整成品晶粒度大小，以提高产品耐腐蚀性能。固溶处理要点：温度1060～1120℃，保温时间6～18min，水冷，晶粒度控制在5～7级。制管过程表面粗糙度控制与正确的热处理方法紧密配合，是保证成品耐腐蚀性能合格的关键。
[0047] 5、其它制管工序
[0048] 钢管冷轧、精整(矫直、切管、酸洗等)工序参照普通奥氏体不锈钢生产工艺。上述各工序为不锈钢生产正常工序，对环保和安全无影响。
[0049] 实施例1
[0050] 钢管规格：φ60.3×5.6mm(外径×壁厚)
[0051] 主要工艺为：毛坯φ130mm-光坯φ127mm-加热-穿孔φ133×9.5mm-精整-冷轧φ114×7mm-二次脱脂-热处理-精整-冷轧φ76×5.6mm-二次脱脂-热处理-精整-冷拔φ60.3×5.6mm-二次脱脂-热处理-精整-检验入库。
[0052] 1、斜轧穿孔
[0053] 经斜底式加热炉内加热后，在φ100mm二辊斜轧穿孔机上穿孔316Mod不同炉号毛管，按内麻坑控制法要点进行了穿孔生产，穿孔后毛管内表质量良好，见下表3。
[0054] 表3斜轧穿孔规格及相关参数
[0055]
[0056] 2、冷加工
[0057] 钢管冷加工采用冷轧+冷拔联合生产工艺，冷轧后钢管表面质量较好，但冷拔后表面质量较差。按表面粗糙度控制法操作要点实施后，钢管表面无压坑，粗糙度较好，见下表4。
[0058] 表4相同参数不同方法质量比较
[0059]
[0060] 3、二次脱脂
[0061] 冷加工后各种规格采用粗脱脂+精脱脂二次脱脂工艺对钢管表面进行了脱脂，脱脂效果良好，粗脱脂在大生产线酸液槽内进行，精脱脂在航空管生产线酸液槽内进行，酸液配比按二次脱脂工艺配制，详见下表5。
[0062] 表5二次脱脂工艺及效果
[0063]脱脂 HF HNO3 温度℃ 时间min 规格mm 效果
粗脱脂 8％ 15％ 50 15 60.3×5.6 内润滑油去除
精脱脂 4％ 12％ 20 5 60.3×5.6 外表浮油去除
粗脱脂 8％ 15％ 50 15 60.3×5.6 内润滑油去除
精脱脂 4％ 12％ 20 5 60.3×5.6 外表浮油去除
[0064] 4、热处理
[0065] 成品热处理在辊底式连续炉上实施，固溶温度1080℃，保温时间12～14min，成品经取样试验，力学性能、腐蚀性能符合技术要求，见下表6。
[0066] 表6固溶工艺与腐蚀性能
[0067]
[0068] 5、其它工序
[0069] 钢管冷轧、精整(矫直、切管、酸洗等)工序参照普通奥氏体不锈钢生产工艺实施，实施过程顺利，工序质量稳定，未出现对环保和安全方面的影响。
[0070] 实施例2
[0071] 钢管规格：φ33.7×5.5mm
[0072] 主要工艺为：毛坯φ80mm-光坯φ77mm-加热-穿孔φ80×7.5mm-精整-冷轧φ57×6.5mm-二次脱脂-热处理-精整-冷轧φ38×5.5mm-脱脂-热处理-精整-冷拔φ33.7×5.5mm-脱脂-热处理-精整-检验入库。
[0073] 1、斜轧穿孔
[0074] 经斜底式加热炉内加热后，在φ100mm二辊斜轧穿孔机上穿孔316Mod不同炉号毛管，按内麻坑控制法要点进行了穿孔生产，穿孔后毛管内表质量良好，见下表7。
[0075] 表7斜轧穿孔规格及相关参数
[0076]
[0077] 2、冷加工
[0078] 钢管冷加工采用冷轧+冷拔联合生产工艺，冷轧后钢管表面质量较好，但冷拔后表面质量较差。按表面粗糙度控制法操作要点实施后，钢管表面无压坑，粗糙度较好，见下表8。
[0079] 表8相同参数不同方法质量比较
[0080]
[0081] 3、二次脱脂
[0082] 冷加工后各种规格采用粗脱脂+精脱脂二次脱脂工艺对钢管表面进行了脱脂，脱脂效果良好，粗脱脂在大生产线酸液槽内进行，精脱脂在航空管生产线酸液槽内进行，酸液配比按二次脱脂工艺配制，详见下表9。
[0083] 表9二次脱脂工艺及效果
[0084]脱脂 HF HNO3 温度℃ 时间min 规格mm 效果
粗脱脂 6％ 12％ 60 18 33.7×5.5 内润滑油去除
精脱脂 3％ 10％ 30 8 33.7×5.5 外表浮油去除
粗脱脂 6％ 12％ 60 18 33.7×5.5 内润滑油去除
精脱脂 3％ 10％ 30 8 33.7×5.5 外表浮油去除
[0085] 4、热处理
[0086] 成品热处理在辊底式连续炉上实施，固溶温度1100℃，保温时间10～12min，成品经取样试验，力学性能、腐蚀性能符合技术要求，见下表10。
[0087] 表10固溶工艺与腐蚀性能
[0088]
[0089] 5、其它工序
[0090] 钢管精整(矫直、切管、酸洗等)工序参照普通奥氏体不锈钢生产工艺实施，实施过程顺利，工序质量稳定，未出现对环保和安全方面的影响。
[0091] 实施例3
[0092] 钢管规格：φ32×4mm
[0093] 主要工艺为：毛坯φ80mm-光坯φ77mm-加热-穿孔φ80×7.5mm-精整-冷轧φ57×5mm-二次脱脂-热处理-精整-冷轧φ38×4mm-脱脂-热处理-精整-冷拔φ32×4mm-脱脂-热处理-精整-检验入库。
[0094] 1、斜轧穿孔
[0095] 斜底式加热炉内加热后，在φ100mm二辊斜轧穿孔机上穿孔316Mod不同炉号毛管，按内麻坑控制法要点进行了穿孔，穿孔后毛管内表质量良好，见下表11。
[0096] 表11斜轧穿孔规格及相关参数
[0097]
[0098] 2、冷加工
[0099] 钢管冷加工采用冷轧+冷拔联合生产工艺，轧后钢管表面质量较好，但冷拔后表面质量较差。按表面粗糙度控制法操作要点实施后，钢管表面无压坑，粗糙度较好，见下表12。
[0100] 表12相同参数不同方法质量比较
[0101]
[0102] 3、脱脂
[0103] 冷加工后各种规格采用粗脱脂+精脱脂二次脱脂工艺对钢管表面进行了脱脂，脱脂效果良好，粗脱脂在大生产线酸液槽内进行，精脱脂在航空管生产线酸液槽内进行，酸液配比按二次脱脂工艺配制，详见下表13。
[0104] 表13二次脱脂工艺及效果
[0105]脱脂 HF HNO3 温度℃ 时间min 规格mm 效果
粗脱脂 5％ 10％ 70 20 32×4 内润滑油去除
精脱脂 2％ 8％ 40 10 32×4 外表浮油去除
粗脱脂 5％ 10％ 70 20 32×4 内润滑油去除
精脱脂 2％ 8％ 40 10 32×4 外表浮油去除
[0106] 4、热处理
[0107] 成品热处理在辊底式连续炉上实施，固溶温度1080～1100℃，保温时间10～14min，成品经取样试验，力学性能、腐蚀性能符合技术要求，见下表14。
[0108] 表14固溶工艺与腐蚀性能
[0109]
[0110] 5、其它工序
[0111] 钢管冷轧、精整(矫直、切管、酸洗等)工序参照普通奥氏体不锈钢生产工艺实施，实施过程顺利，工序质量稳定，未出现对环保和安全方面的影响。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 双相不锈钢钢材和双相不锈钢钢管 | 2020-05-13 | 919 |
| 彩钢板门 | 2020-05-13 | 722 |
| 电子钢琴 | 2020-05-13 | 898 |
| 钢管模具 | 2020-05-13 | 747 |
| 镀层钢板或钢带 | 2020-05-11 | 670 |
| 钢包 | 2020-05-11 | 273 |
| 半钢炼钢造渣方法及半钢炼钢方法 | 2020-05-12 | 423 |
| 耐磨铸钢 | 2020-05-12 | 675 |
| 钢 | 2020-05-11 | 828 |
| 一种炼钢钢锭模 | 2020-05-12 | 391 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈