[发明专利]350mm直径的34CrMo圆管钢坯及其冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种34CrMo圆管钢坯，尤其是涉及一种350㎜直径的34CrMo圆管钢坯及其 冶炼方法，属于钢管炼轧技术领域。本发明还涉及一种用于制造所述350㎜直径的34CrMo圆 管钢坯的冶炼方法。

背景技术

34CrMo管坯钢主要用于生产油气开采、运输使用的油井管用钢，钢种化学组分按重量百 分比为：C：0.31％～0.36％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.65％～0.85％、P≤0.015％、S≤0.010％、 Cr:0.95％～1.15％、Mo：0.17％～0.24％、Cu≤0.15％、Ni≤0.20％,残余元素要求：Nb≤0.010％、 Ti≤0.010％、B≤0.005％，且V+Nb+Ti+B+Zr≤0.15％；As≤0.015％，Sn≤0.010％， As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.045％，余量为Fe。产品在使用时在使用应力和硫化氢气体的共同作用下， 往往会在受力远低于其本身屈服强度时突然发生脆断(称为硫化氢应力腐蚀)，往往造成生产 泄露等问题，对生产及环保造成不利影响。随着社会经济的发展，油气运输效率要求更高、 开采难度增大等发展趋势不断对铸坯质量提出更加苛刻的要求。如铸坯中心偏析等缺陷，影 响铸坯成分均匀性，偏析严重甚至导致夹杂聚集析出，对铸坯轧制穿管加工及成品质量产生 不利影响。因此，铸坯中心偏析的控制就显极为重要。

连铸坯中心偏析的产生，偏析是指铸坯内部合金元素等分布不均匀，主要由于钢液凝固 过程中低熔点溶质元素不断向钢液中扩散，导致溶质元素聚集于枝晶末梢前沿，而枝晶间发 生粘接以后，高溶质浓度钢液被与更高温度钢液隔绝，无法有效进行溶质元素再分配；再者， 随着凝固前沿不断向铸坯中心推移，而铸坯中心位置处发生“搭桥”导致上部钢液无法与凝 固末端高溶质浓度钢液混合，最终导致铸坯中心位置溶质浓度高于平均浓度。所形成的中心 偏析在后续热处理及轧制工艺过程中不能有效消除，轧制后出现偏析线，轧材性能不均等， 影响产品质量。对于34CrMo管坯钢来说，成分本身决定了铸坯柱状晶更加发达；再者，由于 铸坯断面相对较大且为圆坯，其比表面积更小铸坯传热效率更低，铸坯中心疏松的控制更加 困难。作为冶金工作研究，提高34CrMo圆管坯铸坯质量一直以来都是研究的重点，尤其对于 大规格34CrMo圆管坯的中心偏析。

例如：

CN102021488A公开了一种核岛无缝钢管用钢及其生产方法。本发明的核岛无缝钢管用钢， 其化学成分按重量百分比计为：0＜C≤0.20％,0.10％≤Si≤0.35％,0.80％≤Mn≤1.60％,0 ＜P≤0.020％,0＜S≤0.015％,0＜Cr≤0.25％,0＜Ni≤0.50％,0＜Cu≤0.18％,0＜Mo≤0.10 ％,0＜V≤0.06％,0.020％≤Al≤0.050％,0＜Sn≤0.030％,Fe为余量。该发明的核岛无缝钢 管用钢满足碳当量(Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15)≤0.48的条件,控制钢的主要元 素碳、锰含量,稳定钢管模拟消除应力热处理后的拉伸性能,确保管体和模拟消除应力热处理 试样拉伸性能同时满足技术标准要求。将残余元素镍作为合金元素加入,提高了核岛无缝钢管 用钢低温冲击韧性,满足其0℃、-20℃冲击韧性要求。但是对于φ350mm断面生产较大规格 34CrMo圆管坯中心偏析控制的具体方法并未涉及。

CN101984093A公开一种热轧钢管连铸圆坯热装方法及系统,其方法包括步骤：精炼后的 钢水浇铸成连铸圆坯；用火焰枪在连铸圆坯生产线上将连铸圆坯切成倍尺长度,而成热连铸圆 坯；倍尺长度的热连铸圆坯至少具有两个流向,第一部分热连铸圆坯通过第一圆坯输送辊道进 入到预热炉预热或保温,接着通过第二圆坯输送辊道送到高温炉加热；第二部分热连铸圆坯通 过第二圆坯输送辊道直接送到高温炉加热；将送到高温炉加热的热连铸圆坯通过热锯设备热 锯切成定尺长度；将热锯切成定尺长度的连铸圆坯送去热定心、穿孔、轧管；接着进入下道 工序。该发明充分利用热连铸圆坯的热量,节省大量燃料；同时减少所需设备和厂房,降低建 厂投资和设备维修费用。但是对于φ350mm断面生产较大规格34CrMo圆管坯中心偏析控制， 提高铸坯内部质量的具体方法并未涉及。