[发明专利]一种防止超级双相不锈钢无缝钢管挤压前扩孔开裂的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及钢管的制造领域，具体涉及一种消除超级双相不锈钢无缝钢管挤压前扩孔开裂的方法。

背景技术

超级双相不锈钢在室温组织中奥氏体与铁素体共存，具有高强度（其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍）、良好的耐Cl-点蚀、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点，在石油化工、制盐、水工、造船、民用等领域得到广泛使用。与普通奥氏体不锈钢及超级奥氏体不锈钢相比，钢中Ni的含量明显降低，制造成本降低，属高性能、资源节约型钢种。超级双相不锈钢无缝钢管是双相不锈钢系列产品的重要组成。

在超级双相不锈钢无缝钢管的生产工艺流程中，加热一般在环形加热炉内完成，此后需进行中频感应加热，然后扩孔进入后续再加热、挤压等工序。针对部分钢管厂家环形加热炉最高设计温度为1000℃的情况，在无缝钢管生产过程起到预加热作用，考虑到管坯温度与炉温的温差，管坯实际温度最高为950-980℃。而超级双相不锈钢由于具有高Cr、高Mo的成分特征，因此对有害的σ相极为敏感，一般稳定存在的上限温度可达1000℃。σ相一旦析出，大大提高了钢的强度，同时脆性增加，热加工容易开裂。

发明内容

为了解决超级双相不锈钢无缝钢管挤压前扩孔开裂的问题，本发明提出一种防止超级双相不锈钢无缝钢管挤压前扩孔开裂的方法。

本发明的是针对环形加热炉设计温度低、超级双相不锈钢σ相敏感性高导致无缝钢管生产过程中扩孔易开裂的现状，提出了“环形加热炉低温加热+适当延长中频感应加热时间”的热处理方法。

本发明是通过研究超级双相不锈钢在不同温度、不同时间的热处理条件下，脆性的σ相析出-溶解行为，选择合理的环形加热炉加热制度和中频感应温度和时间，消除扩孔开裂现象。

本发明涉及的超级双相不锈钢SUS329J4L的化学成分（重量）为：

0.010%≤C≤0.030%     0.10%≤Si≤1.00%      0.10%≤Mn≤1.50%       P≤0.040%    S≤0.020%   Cr：24.0%～26.0%      Ni：5.50%～7.50%

Mo：2.50%～3.50%   N：0.08%～0.30% ，其余为Fe与不可避免的杂质。

本发明的技术方案是：

㈠     、环形炉加热制度

加热炉温：750±10℃

驻炉时间：加热时间：（按管坯壁厚设定）9～11min/管坯壁厚10mm,均热时间：（按管坯壁厚设定）1.5～2min/管坯壁厚10mm。

㈡、中频感应加热制度

中频感应加热目标温度1160±10℃，加热段功率750～850KW,均热段功率160～250KW，整体加热均匀，总加热时间7～9min。

㈢、扩孔

扩孔速率：240-260 mm/s  。

本发明结合超级双相不锈钢的钢种特性，突破传统的加热工艺模式，通过研究该钢种的组织转变规律，提出了“环形加热炉低温加热+适当延长中频感应加热时间”的方法，避开加热过程中σ相的最敏感区，较好解决了扩孔开裂，最终实现热挤压无缝钢管的顺利进行，较好地解决了扩孔开裂问题。进而拓展双相不锈钢的使用领域，而且大大提高成材率，增加效益。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明SUS329J4L双相不锈钢无缝钢管生产过程中，管坯加热及扩孔的具体实施方式，但本发明的生产方法具体实施方式不局限于下述的实施例。

实施例一：

本实施例的SUS329J4L双相不锈钢的成分（重量）如下：

C：0.023%   Si：0.49%   Cr：25.51%   Ni：6.27%   Mn：0.98% 

Mo：3.19%   P：0.028%   S：0.001%   N:0.193% ，其余为Fe与不可避免的杂质。

5:00 环形炉温650℃，15支管坯开始入炉；每支管坯壁厚是217mm。

8:37 环形加热炉温达到750℃，开始均热保温35min。 

9:12第一支管坯出炉，出炉管坯温度755℃；

9:14进入中频感应加热炉进行加热，目标温度1160℃，加热段功率800KW,均热段功率180～230KW，总加热时间8min。

9:22感应加热完毕，出炉。

9:23管坯开始扩孔，扩孔速率：253 mm/s，未发现裂纹。

实施例二：