[发明专利]大口径厚壁钢管及其正火方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢管的制造领域，具体而言涉及一种大口径厚壁钢管及其正火方法。

背景技术

大口径厚壁钢管一般指外径超过200mm，壁厚超过20mm的钢管，最大口径可达1220mm，最厚壁厚可达80mm,，大口径厚壁钢管一般包括锅炉用钢管、流体输送用管、结构管，对此类应用一般对强韧性和金相组织有较高的要求。

为了满足相关标准的要求，使钢管得到较高的强度和较好的韧性以及合适的组织，需要对钢管进行正火热处理，把钢管加热到奥氏体温度以上，保温一定时间，根据需要的组织和性能要求，使钢管在900℃～450℃之间以不同的冷却速度进行冷却，发生不同的组织转变，从而得到所需要的组织和性能。

现有技术中的正火处理一般为离线正火，即经轧管定径后的钢管直接空冷，需根据性能需要，对钢管重新加热进行奥氏体化，再热处理。再次加热存在成本增加和加热不均匀的缺陷，不正火则存在钢管的性能差异大，而且大口径厚壁钢管的组织均匀性差，钢管的强韧性能不足的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种大口径厚壁钢管及其在线正火方法，以解决现有技术中现有技术中大口径厚壁钢管的组织均匀性差，钢管的强韧性能不足的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种大口径厚壁钢管的在线正火方法，将轧管后的温度在奥氏体化Ac3以上20～50℃的奥氏体化钢管直接进行在线正火，在线正火方法包括以下步骤：1）将奥氏体化钢管旋转；2）对旋转的奥氏体化钢管的外壁进行喷水冷却，得到正火冷却钢管。

进一步地，上述步骤2）从奥氏体化钢管的至少两侧同时向奥氏体化钢管的外壁进行喷水。

进一步地，上述对外壁进行喷水的喷射方向设置为与奥氏体化钢管外壁相切的方向，且与钢管旋转方向相反，喷水速度为50～2000m³/h.。

进一步地，上述步骤2）还包括对奥氏体化钢管的内壁进行喷水冷却。

进一步地，对上述奥氏体化钢管内壁进行喷水冷却时，喷水方向设置为由奥氏体化钢管的一端向另一端喷射，喷水速度为10～3000m³/h。

进一步地，上述步骤2）得到的正火冷却钢管的温度为550～650℃。

进一步地，在上述步骤2）之后还包括将正火冷却钢管进行空冷。

进一步地，上述步骤1）中奥氏体化钢管的转速为5～50r/min。

根据本发明的另一方面，还提供了一种大口径厚壁钢管，该大口径厚壁钢管采用上述的在线正火方法正火。

进一步地，上述大口径厚壁钢管的口径为200～720mm，钢管的壁厚为20～100mm。

利用本发明的在线正火方法，当钢管完成轧管定径后，其温度仍在奥氏体化Ac3以上20～50℃，在此基础上直接进行正火处理，避免了二次加热，从时间上来说，节约了升温时间和正火保温的时间，缩短了钢管的生产周期，扩大了产能；从能耗上来说，节约了钢管二次加热的能耗，减少了设备投资；从产品上来说，减少了二次加热过程中钢管的表面氧化，提高了钢管表面质量，得到的钢管强韧性较好、金相组织较均匀。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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CARL ZELSS Axio Imager光学显微镜拍摄的本发明实施例1的钢管的放大200倍的金相组织图；以及

图2示出了CARL ZELSS Axio Imager光学显微镜拍摄的对比例1的钢管的放大200倍的金相组织图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在本发明的一种典型的实施方式中，提供了一种大口径厚壁钢管的在线正火方法，将轧管后的温度在奥氏体化Ac3以上20～50℃的奥氏体化钢管直接进行正火，上述在线正火方法包括以下步骤：1）将所述奥氏体化钢管旋转；2）对所述奥氏体化钢管的外壁进行喷水冷却，得到正火冷却钢管。