[go: up one dir, main page]

CN107377620B - 热轧态无缝钢管及其制备方法 - Google Patents

热轧态无缝钢管及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107377620B
CN107377620B CN201710469981.8A CN201710469981A CN107377620B CN 107377620 B CN107377620 B CN 107377620B CN 201710469981 A CN201710469981 A CN 201710469981A CN 107377620 B CN107377620 B CN 107377620B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating
preparation
raw material
temperature
seamless steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710469981.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107377620A (zh
Inventor
赵映辉
夏文斌
周勇
张国胜
苗玉进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hengyang Valin Steel Tube Co Ltd
Original Assignee
Hengyang Valin Steel Tube Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hengyang Valin Steel Tube Co Ltd filed Critical Hengyang Valin Steel Tube Co Ltd
Priority to CN201710469981.8A priority Critical patent/CN107377620B/zh
Publication of CN107377620A publication Critical patent/CN107377620A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107377620B publication Critical patent/CN107377620B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004—Heating the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2201/00—Special rolling modes
    • B21B2201/06—Thermomechanical rolling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明提供了一种热轧态无缝钢管及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：坯料连铸：在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占所述冶金原料总重量的0.015～0.035％；穿孔热轧：将坯料先进行升温，后进行均热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进行定径或减径，然后冷却，得到无缝钢管；其中，均热过程中的均热温度≤1270℃，均热过程的加热时间≤90min。上述制备方法中，从冶炼、热轧工序两大方面着手改善了基于45号钢生产无缝管热的加工工艺，能够显著提高45号钢热轧态无缝钢管的晶粒度级别，从而能够提高45号钢热轧态无缝钢管的强韧性。

Description

热轧态无缝钢管及其制备方法
技术领域
本发明涉及无缝钢管制造领域，具体而言，涉及一种热轧态无缝钢管及其制备方法。
背景技术
45号钢是优质中碳结构钢，广泛用于无缝钢管的制造领域，比如，非常适宜用于油缸管、液压支柱用管、活塞杆用管等产品上。现有技术中，在制备45号钢无缝钢管时通常需要经过冶炼、穿孔热轧及正火步骤，尤其是正火步骤，其目的在于改善热轧态无缝钢管的晶粒度，以获得良好的强韧性能。经正火步骤后，通常能够将无缝钢管的晶粒度提高至6级以上。
然而，从节约成本的方面来考虑，多数厂家希望省略正火步骤，直接以热轧态无缝钢管交货的同时还能使其具备良好的强韧性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种热轧态无缝钢管及其制备方法，以解决现有技术中45号钢热轧态无缝钢管晶粒度不足导致的强韧性差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热轧态无缝钢管的制备方法，其包括以下步骤：坯料连铸：在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.015～0.035％；穿孔热轧：将坯料先进行升温，后进行均热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进行定径或减径，然后冷却，得到无缝钢管；其中，均热过程中的均热温度≤1270℃，均热过程的加热时间≤90min。
进一步地，在45号钢的原料中添加Al元素的步骤中，同时添加Ti元素，得到冶金原料；优选Ti元素占冶金原料总重量的0.015～0.035％。
进一步地，均热过程中的均热温度1250～1270℃，均热过程的加热时间为60～90min。
进一步地，升温过程和均热过程的总加热时间≤280min，优选为245～260min。
进一步地，升温过程依次包括热回收段、预热段、加热I段、加热II段、加热III段及加热IV段，且热回收段的加热温度为680～700℃，预热段的加热温度为720～740℃，加热I段的加热温度为970～990℃，加热II段的加热温度为1090～1110℃，加热III段的加热温度为1190～1210℃，加热IV段的加热温度为1250～1270℃。
进一步地，穿孔热轧过程中，在对荒管进行定径或减径的步骤之前，制备方法还包括对荒管进行步进炉预热的步骤；优选步进炉的温度为960～965℃。
进一步地，穿孔热轧过程中，在对荒管进行定减径的步骤之后，冷却步骤之前，制备方法还包括对定减径后的荒管进行终轧的步骤；优选终轧的温度为785～800℃。
进一步地，穿孔热轧过程中，在冷却的步骤中，冷却速率≤1.2℃/s，优选冷却速率为0.8～1.2℃。
根据本发明的另一方面，还提供了一种热轧态无缝钢管，其由上述的制备方法制备而成。
进一步地，热轧态无缝钢管的晶粒度为6～7.5级。
应用本发明的技术方案，提供了一种热轧态无缝钢管的制备方法。该制备方法包括以下步骤：坯料连铸：在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占所述冶金原料总重量的0.015～0.035％；穿孔热轧：将坯料先进行升温，后进行均热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进行定径或减径，然后冷却，得到无缝钢管；其中，均热过程中的均热温度≤1270℃，均热过程的加热时间≤90min。
上述制备方法中，从冶炼、热轧工序两大方面着手改善了基于45号钢生产无缝管热的加工工艺。在坯料连铸过程中，向45号钢原料中加入了0.015～0.035％的Al元素；且在穿孔热轧过程中，控制坯料的均热时间为≤90min，均热过程中的均热温度≤1270℃。基于以上两方面的因素，能够显著提高45号钢热轧态无缝钢管的晶粒度级别，达到6级以上，从而能够在省略正火工序、节约成本的同时，保证45号钢热轧态无缝钢管的强韧性。此外，本发明工艺简单，无需增加复杂设备，适于工业化大规模应用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例1制备的无缝钢管的金相组织结构照片；
图2示出了根据本发明实施例2制备的无缝钢管的金相组织结构照片；
图3示出了根据本发明实施例3制备的无缝钢管的金相组织结构照片；
图4示出了根据本发明实施例4制备的无缝钢管的金相组织结构照片；
图5示出了根据本发明实施例5制备的无缝钢管的金相组织结构照片；
图6示出了根据本发明实施例6制备的无缝钢管的金相组织结构照片；
图7示出了根据本发明对比例1制备的无缝钢管的金相组织结构照片；
图8示出了根据本发明对比例2制备的无缝钢管的金相组织结构照片；
图9示出了根据本发明对比例3制备的无缝钢管的金相组织结构照片；以及
图10示出了根据本发明对比例4制备的无缝钢管的金相组织结构照片。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
正如背景技术部分所描述的，现有技术中45号钢热轧态无缝钢管存在因晶粒度不足导致的强韧性差的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种热轧态无缝钢管的制备方法，包括以下步骤：
坯料连铸：在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.015～0.035％；
穿孔热轧：将坯料先进行升温，后进行均热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进行定径或减径，然后冷却，得到无缝钢管；其中，均热过程中的均热温度≤1270℃，均热过程的加热时间≤90min。
上述制备方法中，从冶炼、热轧工序两大方面着手改善了基于45号钢生产无缝管热的加工工艺。在坯料连铸过程中，向45号钢原料中加入了0.015～0.035％的Al元素；且在穿孔热轧过程中，控制坯料的均热时间为≤90min，均热过程中的均热温度≤1270℃。基于以上两方面的因素，能够显著提高45号钢热轧态无缝钢管的晶粒度级别，达到6级以上，从而能够在省略正火工序、节约成本的同时，保证45号钢热轧态无缝钢管的强韧性。更优选地，上述Al元素占冶金原料总重量的0.020～0.030％。
45号钢成分是本领域技术人员的公知，具体如下：C：0.42～0.50％wt；Si：0.17～0.37％wt；Mn：0.50～0.80％wt；P≤0.04％wt；S≤0.04％wt；Ni≤0.25％wt；Cr：≤0.2％wt，其余为铁。
在45号钢的原料中添加Al元素使其达到上述含量，结合穿孔热轧过程中的环形炉加热工艺，就能够有效改善45号钢热轧态无缝钢管的晶粒度，使其达到6级甚至以上。在一种优选的实施方式中，坯料连铸过程中，在45号钢的原料中添加Al元素的步骤中，同时添加Ti元素，得到冶金原料；优选Ti元素占冶金原料总重量的0.015～0.035％。进一步加入Ti元素并使其达到上述含量范围，能够进一步细化并均匀化45号钢热轧态无缝钢管的晶粒度，从而可以进一步改善其强韧性。
为了进一步优化工艺，改善热轧态无缝钢管的强韧性，在一种优选的实施方式中，均热过程中的均热温度1250～1270℃，均热过程的加热时间为60～90min。更优选地，升温过程和均热过程的总加热时间≤280min，优选为245～260min。
本领域技术人员公知，采用环形炉对无缝钢管坯料进行加热时，均热段位于最后一道工序，除了均热段以外，其前序部分还有升温段。本发明的上述制备方法中，升温段的工艺条件可以采用本领域的常用工艺。在一种优选的实施方式中，升温过程依次包括热回收段、预热段、加热I段、加热II段、加热III段及加热IV段，且热回收段的加热温度为680～700℃，预热段的加热温度为720～740℃，加热I段的加热温度为970～990℃，加热II段的加热温度为1090～1110℃，加热III段的加热温度为1190～1210℃，加热IV段的加热温度为1250～1270℃。该程序下进行升温，对于热坯具有更好地加热效果，能够进一步提高无缝钢管的强韧性能。
将环形炉升温段的工艺条件控制在上述范围内，有利于进一步改善坯料的受热状态，进而进一步改善后续的穿孔热轧效果，以提高无缝钢管的综合性能。
在一种优选的实施方式中，穿孔热轧过程中，在对荒管进行定径或减径的步骤之前，制备方法还包括对荒管进行步进炉预热的步骤；优选步进炉的温度为960～965℃。将荒管进行步进炉预热，能够为后续的定减径打好基础，提高处理效果。更优选地，穿孔热轧过程中，在对荒管进行定径或减径的步骤之后，冷却步骤之前，制备方法还包括对定减径后的荒管进行终轧的步骤；优选终轧的温度为785～800℃。
终轧之后，冷却过程可以采用本领域常用的冷却工艺。在一种优选的实施方式中，穿孔热轧过程中，在冷却的步骤中，冷却速率≤1.2℃/s，优选冷却速率为0.8～1.2℃。该冷却条件能够进一步改善晶粒度等级。
根据本发明的另一方面，还提供了一种热轧态无缝钢管，其由上述的制备方法制备而成。
上述制备方法中，从冶炼、热轧工序两大方面着手改善了基于45号钢生产无缝管热的加工工艺。在坯料连铸过程中，向45号钢原料中加入了0.015～0.035％的Al元素；且在穿孔热轧过程中，控制坯料的均热时间为≤90min，均热过程中的均热温度≤1270℃。基于以上两方面的因素，能够显著提高45号钢热轧态无缝钢管的晶粒度级别，达到6级以上，从而能够在省略正火工序、节约成本的同时，保证45号钢热轧态无缝钢管的强韧性。更优选地，热轧态无缝钢管的晶粒度为6～7.5级。其具有更优秀的强韧性能。
以下通过实施例进一步说明本发明的有益效果：
测试方式：
晶粒度等级：采用国标GB/T 6394-2002测试无缝钢管的晶粒度等级；
无缝钢管微观结构照片：采用德国Leica DM6000M正置金相显微镜对无缝钢管的微观结构进行金相组织检测。
下述实施例中采用的45号钢的组成如下：C：0.46％wt；Si：0.25％wt；Mn：0.60％wt；P：0.03％wt；S：0.03％wt；Ni：0.15％wt；Cr：0.1％wt，其余为铁。
实施例1
坯料连铸：采用微合金添加冶炼工艺，在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.035％；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1245℃，热回收段的加热温度为692℃，预热段的加热温度为731℃，加热I段的加热温度为982℃，加热II段的加热温度为1105℃，加热III段的加热温度为1205℃，加热IV段的加热温度为1262℃，总加热时间280min，其中均热段加热时间为55min；步进炉温度963℃，终轧温度796℃，大冷床冷速1.2℃/S，获得晶粒度等级6.5级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图1所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 146 28
实施例2
坯料连铸：采用微合金添加冶炼工艺，在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.015％；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1270℃，热回收段的加热温度为692℃，预热段的加热温度为735℃，加热I段的加热温度为988℃，加热II段的加热温度为1108℃，加热III段的加热温度为1207℃，加热IV段的加热温度为1259℃，总加热时间245min，均热段加热时间为90min；步进炉温度963℃，终轧温度790℃，大冷床冷速1.0℃/S，获得晶粒度等级6.5级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图2所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 146 26
实施例3
坯料连铸：采用微合金添加冶炼工艺，在45号钢的原料中添加Al元素和Ti元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.024％，Ti元素占冶金原料总重量的0.020％；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1250℃，热回收段的加热温度为676℃，预热段的加热温度为714℃，加热I段的加热温度为964℃，加热II段的加热温度为1088℃，加热III段的加热温度为1186℃，加热IV段的加热温度为1247℃，总加热时间245min，均热段加热时间为90min；步进炉温度960℃，终轧温度788℃，大冷床冷速0.8℃/S，获得晶粒度等级7.5级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图3所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 133 28
实施例4
坯料连铸：采用微合金添加冶炼工艺，在45号钢的原料中添加Al元素和Ti元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.030％，Ti元素占冶金原料总重量的0.023％；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1255℃，热回收段的加热温度为692℃，预热段的加热温度为731℃，加热I段的加热温度为982℃，加热II段的加热温度为1105℃，加热III段的加热温度为1205℃，加热IV段的加热温度为1262℃，总加热时间260min，均热段加热时间为90min；步进炉温度960℃，终轧温度795℃，大冷床冷速1.2℃/S，获得晶粒度等级7级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图4所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 133 28
实施例5
坯料连铸：采用微合金添加冶炼工艺，在45号钢的原料中添加Al元素和Ti元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.020％，Ti元素占冶金原料总重量的0.015％；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1255℃，热回收段的加热温度为684℃，预热段的加热温度为723℃，加热I段的加热温度为977℃，加热II段的加热温度为1098℃，加热III段的加热温度为1196℃，加热IV段的加热温度为1254℃，总加热时间260min，均热段加热时间为60min；步进炉温度965℃，终轧温度800℃，大冷床冷速0.8℃/S，获得晶粒度等级7级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图5所示。
实施例6
坯料连铸：采用微合金添加冶炼工艺，在45号钢的原料中添加Al元素和Ti元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.023％，Ti元素占冶金原料总重量的0.035％；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1255℃，热回收段的加热温度为685℃，预热段的加热温度为725℃，加热I段的加热温度为975℃，加热II段的加热温度为1095℃，加热III段的加热温度为1197℃，加热IV段的加热温度为1258℃，总加热时间260min，均热段加热时间为60min；步进炉温度965℃，终轧温度785℃，大冷床冷速0.8℃/S，获得晶粒度等级7级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图6所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 133 28
对比例1
坯料连铸：采用微合金添加冶炼工艺，在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.040％；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1255℃，热回收段的加热温度为686℃，预热段的加热温度为726℃，加热I段的加热温度为977℃，加热II段的加热温度为1098℃，加热III段的加热温度为1195℃，加热IV段的加热温度为1256℃，总加热时间260min，均热段加热时间为90min；步进炉温度960℃，终轧温度792℃，大冷床冷速1.2℃/S，获得晶粒度等级4级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图7所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 121 30
对比例2
坯料连铸：对45号钢的冶金原料进行连铸，无额外添加，得到坯料；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1285℃，热回收段的加热温度为700℃，预热段的加热温度为766℃，加热I段的加热温度为1011℃，加热II段的加热温度为1132℃，加热III段的加热温度为1225℃，加热IV段的加热温度为1297℃，总加热时间300min，均热段加热时间为100min；步进炉温度960℃，终轧温度828℃，大冷床冷速4℃/S，获得晶粒度等级3级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图8所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 133 28
对比例3
坯料连铸：对45号钢的冶金原料进行连铸，无额外添加，得到坯料；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1285℃，热回收段的加热温度为708℃，预热段的加热温度为756℃，加热I段的加热温度为1021℃，加热II段的加热温度为1142℃，加热III段的加热温度为1228℃，加热IV段的加热温度为1298℃，总加热时间300min，均热段加热时间为100min；步进炉温度960℃，终轧温度816℃，大冷床冷速5℃/S，获得晶粒度等级3级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图9所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 146 26
对比例4
坯料连铸：采用微合金添加冶炼工艺，在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，Al元素占冶金原料总重量的0.020％；
穿孔热轧：将坯料在环形炉中加热，得到热坯；对热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对荒管进步进炉预热后，进行定减径，然后进行终轧，最后在大冷床均匀空冷，得到无缝钢管；
其中，环形炉均热段加热温度控制1275℃，热回收段的加热温度为670℃，预热段的加热温度为736℃，加热I段的加热温度为981℃，加热II段的加热温度为1102℃，加热III段的加热温度为1195℃，加热IV段的加热温度为1265℃，总加热时间345min，均热段加热时间为100min；步进炉温度963℃，终轧温度792℃，大冷床冷速0.8℃/S，获得晶粒度等级5级的热轧态无缝钢管，其尺寸如下，微观结构照片如图10所示。
坯径(mm) 外径(mm) 壁厚(mm)
180 146 28
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
上述制备方法中，从冶炼、热轧工序两大方面着手改善了基于45号钢生产无缝管热的加工工艺。在坯料连铸过程中，向45号钢原料中加入了0.015～0.035％的Al元素；且在穿孔热轧过程中，控制坯料的均热时间为≤90min，均热过程中的均热温度≤1270℃。基于以上两方面的因素，能够显著提高45号钢热轧态无缝钢管的晶粒度级别，达到6级以上，从而能够在省略正火工序、节约成本的同时，保证45号钢热轧态无缝钢管的强韧性。此外，本发明工艺简单，无需增加复杂设备，适于工业化大规模应用。
更为特别地，实施例3至6中，在45号钢原料的基础上加入了Al元素和Ti元素，且二者含量均在优选范围内，得到的无缝钢管的晶粒度等级更高，表明其强韧性更高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种热轧态无缝钢管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
坯料连铸：在45号钢的原料中添加Al元素，得到冶金原料；对所述冶金原料进行连铸，得到坯料；其中，所述Al元素占所述冶金原料总重量的0.015~0.035%；
穿孔热轧：将所述坯料先进行升温，后进行均热，得到热坯；对所述热坯进行穿孔热轧，得到荒管；对所述荒管进行定径或减径，然后冷却，得到所述无缝钢管；其中，所述均热过程中的均热温度≤1270℃，所述均热过程的加热时间≤90min。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述45号钢的原料中添加Al元素的步骤中，同时添加Ti元素，得到所述冶金原料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述Ti元素占所述冶金原料总重量的0.015~0.035%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述均热过程中的均热温度为1250~1270℃，所述均热过程的加热时间为60~90min。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述升温过程和所述均热过程的总加热时间≤280min。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述升温过程和所述均热过程的总加热时间为245~260min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述升温过程依次包括热回收段、预热段、加热I段、加热II段、加热III段及加热IV段，且所述热回收段的加热温度为680~700℃，所述预热段的加热温度为720~740℃，所述加热I段的加热温度为970~990℃，所述加热II段的加热温度为1090~1110℃，所述加热III段的加热温度为1190~1210℃，所述加热IV段的加热温度为1250~1270℃。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述穿孔热轧过程中，在对所述荒管进行定径或减径的步骤之前，所述制备方法还包括对所述荒管进行步进炉预热的步骤。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步进炉的温度为960~965℃。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述穿孔热轧过程中，在对所述荒管进行定径或减径的步骤之后，冷却步骤之前，所述制备方法还包括对定径或减径后的荒管进行终轧的步骤。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述终轧的温度为785~800℃。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述穿孔热轧过程中，在所述冷却的步骤中，冷却速率≤1.2℃/s。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述冷却速率为0.8~1.2℃/s 。
14.一种热轧态无缝钢管，其特征在于，由权利要求1至13中任一项所述的制备方法制备而成。
15.根据权利要求14所述的热轧态无缝钢管，其特征在于，所述热轧态无缝钢管的晶粒度为6~7.5级。
CN201710469981.8A 2017-06-20 2017-06-20 热轧态无缝钢管及其制备方法 Active CN107377620B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710469981.8A CN107377620B (zh) 2017-06-20 2017-06-20 热轧态无缝钢管及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710469981.8A CN107377620B (zh) 2017-06-20 2017-06-20 热轧态无缝钢管及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107377620A CN107377620A (zh) 2017-11-24
CN107377620B true CN107377620B (zh) 2019-03-08

Family

ID=60332484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710469981.8A Active CN107377620B (zh) 2017-06-20 2017-06-20 热轧态无缝钢管及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107377620B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108273850A (zh) * 2018-01-05 2018-07-13 衡阳华菱连轧管有限公司 中碳微合金钢管的在线常化方法
CN108220781A (zh) * 2018-01-24 2018-06-29 衡阳华菱钢管有限公司 无缝钢管、其原料、其制作方法以及射孔枪
CN110410658A (zh) * 2019-07-30 2019-11-05 嘉兴三善金属制品有限公司 多边形钢管及其生产工艺
CN113172116B (zh) * 2021-04-25 2023-08-01 衡阳华菱连轧管有限公司 无缝钢管的制备方法、无缝钢管及钻杆结构

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1088998A (zh) * 1992-12-31 1994-07-06 北京科技大学 高韧性高强度石油管用钢
JP2000312907A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Kawasaki Steel Corp 鋼管の製造方法
CN1657643A (zh) * 2004-02-19 2005-08-24 住友金属工业株式会社 高强度非调质无缝钢管及其制造方法
CN1950532A (zh) * 2004-05-07 2007-04-18 住友金属工业株式会社 无缝钢管及其制造方法
CN101045978A (zh) * 2006-03-27 2007-10-03 住友金属工业株式会社 无缝钢管的制造方法
CN101658879A (zh) * 2008-08-27 2010-03-03 宝山钢铁股份有限公司 一种无缝钢管制造方法
CN101928893A (zh) * 2009-06-23 2010-12-29 宝山钢铁股份有限公司 抗二氧化碳腐蚀低合金钢
CN102459677A (zh) * 2009-06-24 2012-05-16 杰富意钢铁株式会社 耐硫化物应力破裂性优良的油井用高强度无缝钢管及其制造方法
CN104438334A (zh) * 2014-09-19 2015-03-25 衡阳华菱钢管有限公司 中口径9Ni低温用无缝钢管及生产方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1088998A (zh) * 1992-12-31 1994-07-06 北京科技大学 高韧性高强度石油管用钢
JP2000312907A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Kawasaki Steel Corp 鋼管の製造方法
CN1657643A (zh) * 2004-02-19 2005-08-24 住友金属工业株式会社 高强度非调质无缝钢管及其制造方法
CN1950532A (zh) * 2004-05-07 2007-04-18 住友金属工业株式会社 无缝钢管及其制造方法
CN101045978A (zh) * 2006-03-27 2007-10-03 住友金属工业株式会社 无缝钢管的制造方法
CN101658879A (zh) * 2008-08-27 2010-03-03 宝山钢铁股份有限公司 一种无缝钢管制造方法
CN101928893A (zh) * 2009-06-23 2010-12-29 宝山钢铁股份有限公司 抗二氧化碳腐蚀低合金钢
CN102459677A (zh) * 2009-06-24 2012-05-16 杰富意钢铁株式会社 耐硫化物应力破裂性优良的油井用高强度无缝钢管及其制造方法
CN104438334A (zh) * 2014-09-19 2015-03-25 衡阳华菱钢管有限公司 中口径9Ni低温用无缝钢管及生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107377620A (zh) 2017-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107377620B (zh) 热轧态无缝钢管及其制备方法
CN102776450B (zh) 一种低耐热性热作模具钢的淬火热处理工艺
CN101410536B (zh) 无缝管的制造方法
CN104805258B (zh) 一种42CrMo钢快速球化退火的方法
CN106868413B (zh) 超细晶铁素体/纳米贝氏体双相中碳钢及其制备方法
US20180298459A1 (en) Online-control cooling process for seamless steel tube for effectively refining grains and the method for manufacturing thereof
CN109158558A (zh) 一种h13圆钢连铸连轧制造工艺
CN102650020A (zh) 高硅高锰型高热稳定性热作模具钢及其热处理工艺
CN113106206B (zh) 紧固件用1Cr11Ni2W2MoV耐热钢锻件的制造方法
CN101358319A (zh) 一种低碳610MPa级高强压力容器用钢板及其生产方法
CN111893386B (zh) 基于塑变和抗压溃性设计深水管线用厚板及其生产方法
WO2014114111A1 (zh) 一种500MPa级低屈强比直缝焊钢管及其制造方法
CN107099752A (zh) 一种低合金12Cr1MoV钢板及其生产方法
CN106957991A (zh) 一种热轧微合金化钢筋的析出控制冷却工艺
CN109266812A (zh) 一种煤矿液压支架用低屈强比高强度调质钢及其制造方法
CN101225500A (zh) 一种轧辊用高钼高钒微偏析铸造高速钢
CN102672130A (zh) 一种降低Cr、Mo钢轧材框形偏析的方法
CN103331308B (zh) 基于临界温度的碳锰钢节能型轧制方法
CN109023057A (zh) 一种提高x80m级管线钢心部冲击的生产方法
CN106048208A (zh) Fe‑Mn系奥氏体无磁钢锻造方法
CN105256231B (zh) 冷凝管用冷轧钢板及其制备方法
CN103031419B (zh) 提高Ti微合金化高强机械用钢通卷性能均匀性的方法
CN108425002B (zh) 一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法
CN114959506B (zh) 超薄不锈钢轧制轧辊用高速钢及其制备方法
CN102643968A (zh) 一种提高中铬铁素体不锈钢中板韧性的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant