[发明专利]一种双相钢无缝管及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢无缝管及其加工方法。

背景技术

按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等，或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。双相不锈钢是指不锈钢中同时具有奥氏体和铁素体两种金相组织结构的不锈钢。双相钢又称复相钢。一般将铁素体与奥氏体相组织组成的钢称为双相不锈钢，将铁素体与马氏体相组织组成的钢称为双相钢。双相钢是低碳钢或低合金高强度钢经临界区热处理或控制轧制后而获得。典型的双相钢屈服强度σs为310MPa，拉伸强度σb为655MPa。双相钢用于制造冷冲、深拉成型的复杂构件，也可用作管线钢、链条、冷拔钢丝、预应力钢筋等。

奥氏体加铁素体双相不锈钢是指不锈钢中既有奥氏体又有铁素体组织结构的钢种，而且此两相组织要独立存在，含量都较大，两相约各占50％。在实际使用中其中一相约在40-60％之间较为合适。一般认为最少相的含量应大于15％。而实际工程中应用的奥氏体+铁素双相不锈钢(习惯称α+γ双相不锈钢或双相不锈钢)多以奥氏体为基并含有不小于30％的铁素体，最常见的是两相各约占50％的双相不锈钢。双相不锈钢英文简写是DSS(Duplex Stainless Steel)。所有的双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀断裂的能力均明显高于300系列奥氏体不锈钢，而且其强度也大大高于奥氏体不锈钢，同时表现出良好的塑性和韧性。

双相不锈钢的冲击韧性随镍含量的增加而提高。一般说，在α+γ两相区内其冲击韧性稳定在160-200J的范围内。

由于具有α+γ双相组织结构，双相不锈钢兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。与铁素体不锈钢相比，α+γ双相不锈钢的韧性高，脆性转变温度低。耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高；同时又保留了铁素体不锈钢的一些特点，如475℃脆性、导热系数高、线膨胀系数小、具有超塑性、有磁性等。与奥氏体不锈钢相比，α+γ双相不锈钢的强度高，特别是屈服强度显著提高，且耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能有明显的改善。

随着社会的不断发展进步，一些高要求和高性能的设备的出现，在无缝管行业中，一些普通的奥氏体无缝管和双相钢(奥氏体、铁素体型不锈钢)已跟不上需要。在船舶和海上工业设备、油井等一些要求抗腐蚀能力较高和抗冲击能力较高的行业中无缝管的应用还是比较普遍和急需的，现在比较常用的双相钢有00Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr26Ni5Mo2等，其耐氯化物应力腐蚀断裂能力虽然明显高于300系列奥氏体不锈钢，但总体而言仍满足不了设计需要的要求。在这种形势下试图生产更高性能的双相钢已成为各大钢厂的愿望，但关于双相钢无缝管的生产工艺比较复杂化学成份的含量要求严格，由于生产中的退火工艺的不成熟和对冷加工变形工艺的不了解致使产品成材率低下，甚至整批报废。

发明内容

应形势的需要我公司经过不断的试验和改进开发的双相钢(00Cr25Ni7Mo4N)无缝管克服了产品加工中的退火淬冷工艺不成熟带来的困难，灵活的掌握了双相钢(00Cr25Ni7Mo4N)冷加工变形工艺，已经拥有批量生产的能力。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

双相钢无缝管，无缝管的合金成分的质量百分比为：C：≤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：≤0.5；余量为Fe；

合金成分中，硅、硫比例为0.8/0.02即≥40∶1；铬、镍的比例为25/6即≥3∶1；

双相钢无缝管的加工方法，工艺步骤为：冷加工工序中采用轧、拔联合工艺；

一、开坯首道轧机变形进行固溶处理时的温度范围为1160-1200℃，固溶时间为≤壁厚*0.5/米；

二、中间过程冷拔变形进行固溶处理时的温度范围为1140-1180℃，固溶时间为≤壁厚*0.8/米；

三、冷拔成品进行固溶处理时的温度范围为1140-1180℃，固溶时间为≤壁厚*1.39/米。

冷加工工序中采用轧、拔联合工艺，第一次的轧机最大变形系数为3.5，第二次的轧机变形系数最大为1.8，第三次冷拔最大变形系数为1.5。