[发明专利]一种高强耐疲劳钢管材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强耐疲劳钢管材料及其制备方法，属于冶金材料领域。

背景技术

无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件。抗疲劳性能是无缝钢管材料重要的性能指标之一，直接影响钢管的使用寿命。因此开发一种高强耐疲劳钢管材料具有重要的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强耐疲劳钢管材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

    一种高强耐疲劳钢管材料，其化学成分的质量百分比为：C 0.06-0.12、Si 0.1-0.3、Mn 1.0-1.5、Cr 0.8-1.2、Mo 0.4-0.8、V 0.25-0.45、Al0.03-0.06、Nb 0.02-0.04、Ti 0.015-0.025、Po 0.01-0.02、N 0.005-0.01、La 0.03-0.05、Nd 0.02-0.03、Lu 0.015-0.025、P≤0.025、S≤0.01，余量为Fe。

一种高强耐疲劳钢管材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按化学成分要求将配好的炉料加入电弧炉中熔炼，熔炼温度为1580-1620℃，待炉料熔清80%以上，调整钢水温度至1600-1640℃，加入15-20kg/t钢的造渣剂，保温35-45min，扒渣，然后调整温度至1620-1660℃，加入适量的硅铁和硅锰脱氧15-20min，取样分析并调整成分，当钢水温度达到1650-1680℃即可出钢，在出炉2-3min前往钢水中插入1-1.5kg/t钢的铝饼进行终脱氧；钢水在钢水包内镇静3-5min后浇注，浇注温度为1560-1610℃，并连铸成圆坯，  

     （2）将制得的圆坯加热至1320-1360℃，利用穿孔机对钢管坯穿孔，将得到的钢管坯以140-180℃/h升温至320-360℃，保温4-8h，再以100-150℃/h升温至580-620℃，保温3-5h，再以80-120℃/h升温至780-820℃，保温1-2h，然后以150-200℃/h降温至440-480℃，保温4-6h，再以50-80℃/h降温至310-350℃，保温4-8h，然后以100-150℃/h升温至610-640℃，保温3-4h，再以80-120℃/h升温至830-860℃，保温1-2h，然后以140-180℃/h降温至450-480℃，保温4-6h，再以100-150℃/h降温至180-220℃，保温5-10h，空冷至室温，酸洗后热轧壁厚至所需规格，开轧温度为1220-1260℃，终轧温度为930-950℃，然后张力减径，张力减径的温度为945-965℃；

    （3）将上述制得的管材进行热处理：以180-240℃/h升温至440-480℃，保温3-6h，再以120-160℃/h升温至760-790℃，保温2-3h，然后以100-150℃/h降温至430-460℃，保温4-6h，再以80-120℃/h降温至210-240℃，保温5-8h，然后以150-200℃/h升温至620-660℃，保温3-4h，再以100-150℃/h升温至820-850℃，保温1-2h，然后以120-160℃/h降温至530-560℃，保温3-5h，强风风冷至240-280℃，保温4-8h，然后放入0-5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出管材以40-50℃/h升温至90-100℃，保温2-3h，再以50-60℃/h升温至205-215℃，保温1-2h，再以45-55℃/h降温至85-95℃，保温3-4h，空冷至室温后以再以80-90℃/h升温至175-195℃，保温1-2h，再以40-50℃/h降温80-90℃，保温3-4h，至空冷至室温；

    （4）将上述热处理后的管材经矫直、探伤、喷标识、包装等后序工艺，即得成品。