[发明专利]一种高强韧性无缝钢管及其制备方法

说明书

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种高强韧性无缝钢管及其制备方法。本发明所解决的技术问题是提供一种高强韧性无缝钢管及其制备方法，所述无缝钢管的化学成分按重量百分比计为：C：0.15～0.20％、Si：0.20～0.50％、Mn：1.10～1.50％、P≤0.025％、S≤0.015％、Cr：0.40～1.20％、Mo：0.30～1.00％等；该高强韧性无缝钢管制备方法包括以下步骤：连铸圆坯冶炼炼、管坯轧制、热处理。本发明的高强韧性无缝钢管化学成分中含有Cr、Ni、Mo、Nb合金元素，并进行微钛处理，提高钢管焊接性能，同时制定合理的冶炼、轧制和热处理工艺，得到屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1100MPa，延伸率≥15％，-20℃纵向冲击功≥120J、-40℃纵向冲击功≥75J的高强韧性无缝钢管。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种高强韧性无缝钢管及其制备方法。

背景技术

履带式起重机是一种高层建筑施工用的重型自行式起重机，是工程机械中技术含量高、制备工艺复杂、具有独特性能的起重作业机械产品，广泛应用于桥梁、发电设备、炼油设备、风力发电机组以及海上工作平台等项目的施工。

目前履带式起重机最大起重能力已超过1000t。作为履带式起重机一个重要部件的组合臂架，是承载和输送的关键部位，臂架一般是由长11m左右的无缝钢管作为主旋管与腹管焊接组合而成。对制备起重能力在400t以上的大型履带式起重机，这就对起重机臂架主旋管所使用的钢管外径更大、壁厚更厚，其使用条件要求无缝钢管不仅具有更高的强度和韧性，一般的无缝钢管不能满足使用条件。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种高强韧性无缝钢管，所述无缝钢管的化学成分按重量百分比计为：C：0.15～0.20％、Si：0.20～0.50％、Mn：1.10～1.50％、P≤0.025％、S≤0.015％、Cr：0.40～1.20％、Mo：0.30～1.00％、Ni：:0.80～2.50％、V：0.01～0.50％、Nb：0.02～1.00％、Al：0.010～0.080％、Cu≤0.25％、N≤0.009％和1.0～5.0Kg/每吨FeTi，余量为铁和不可避免的杂质。

优选的，所述高强韧性无缝钢管具有以下特性：屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1100MPa，延伸率≥15％，－20℃纵向冲击功≥120J，－40℃纵向冲击功≥75J。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述高强韧性无缝钢管的制备方法，依次包括连铸圆坯冶炼炼、管坯轧制、热处理步骤，即得高强韧性无缝钢管。

进一步的是，连铸圆坯冶炼包括电炉冶炼、炉外精炼、真空精炼处理、连铸圆坯；

其中，电炉冶炼为：电炉终点碳应≥0.06％，出钢温度为1620-1660℃；

炉外精炼为：快速造白渣，白渣保持时间≥20min，出钢前加入微量FeTi合金进行微钛处理；

真空精炼为：真空度≤67Pa，保持时间≥15min，净吹时间≥10min，VD出钢温度为1575～1595℃。

连铸工序采用Ar气+密封圈保护浇注，中间包温度：按1525～1555℃控制。

进一步的是，管坯轧制包括管坯加热、穿孔、连轧机轧制、定径机定径、冷床冷却；

其中，管坯加热温度不超过1280℃，保温时间为0.5～0.8min/mm；

穿孔机顶前压下量应≤8％，穿孔速度≤1.00m/s，抛钢速度≤0.80m/s；

连轧管机轧制温度为1000～1050℃；

管坯定径前在步进炉内加热至980～1000℃，管坯定径温度≥900℃。

进一步的是，管坯定径前通过高压水除鳞装置对表面氧化铁皮进行处理。