[发明专利]低硬度合金无缝钢管及热处理方法

说明书

本发明涉及低硬度合金无缝钢管，包括如下重量百分比的各组分：C：0.05～0.15％；Si：0.20～0.40％；Mn：0.30～0.60％；P：0～0.020％；S：0～0.010％；Cr：2.00～3.00％；Mo：1.00～1.50％；Al：0.005～0.045％；N：0.002～0.020％；余量为Fe；本发明有利于规模化生产，提高生产效率，得到合理的强度和较低的钢管硬度，增强钢管抗腐蚀性能。

技术领域

本发明属于石油化工管材技术领域，尤其涉及低硬度合金无缝钢管及热处理方法。

背景技术

石油化工行业作为石油开采后必不可少的工序，通过石油化工，将石油原油变为汽油、柴油、石蜡等与民众密切相关的能源。但石油化工生产过程一般是在高温高压下进行，对钢管提出了严苛要求。

2Cr1Mo合金石油裂化管由于具有耐高温腐蚀及耐高温高压等优点而得到广泛应用，但由于2Cr1Mo钢热处理后的硬度高，导致裂纹敏感性高，抗应力腐蚀能力差，往往导致早期失效。因此在研究开发2Cr1Mo 合金石油裂化管时，考虑在不大量损失强度的情况下，降低钢管硬度成为了一大难题。

目前，2Cr1Mo合金石油裂化管在制备时通常采用正火+回火工艺，但短时的回火硬度无法降低，长时间回火和完全退火工艺能够达到降低硬度的目的，但热处理时间长，不利于规模化生产，且金相组织易产生珠光体球化现象。

发明内容

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

低硬度合金无缝钢管，所述钢管包括如下重量百分比的各组分：

C：0.05～0.15％；

Si：0.20～0.40％；

Mn：0.30～0.60％；

P：0～0.020％；

S：0～0.010％；

Cr：2.00～3.00％；

Mo：1.00～1.50％；

Al：0.005～0.045％；

N：0.002～0.020％；

余量为Fe。

进一步的，还包括如下重量百分比的各组分：

Ni：0～0.20％；

Cu：0～0.20％；

V：0～0.02％；

Nb：0～0.02％。

进一步的，在对所述无缝钢管进行热处理时，加热温度为920℃～970℃，保温时间不少于10分钟，退火时采用740℃～790℃的等温退火，退火保温时间不少于30分钟。

进一步的，经热处理后的无缝钢管常温下的屈服强度≥300MPa，抗拉强度≥450MPa，硬度≤150HBW。

本发明的优点和积极效果是：

(1)、本发明降低成品管硬度，使之符合用户要求：采用未添加 Al元素的钢，同时采用正常正火+回火热处理，硬度往往在180HBW左右，而采用本发明专利的热处理工艺处理，硬度值能在150HBW以下；

(2)、常规情况下，为降低该合金钢的硬度，正火+回火的热处理工艺硬度指标合格率很低，只能采用完全退火工艺来达到要求，但该生产工艺需要保温时间长，因而生产效率低，往往热处理一炉钢管需要10 小时以上的时间；而采用本发明专利的产品，热处理一炉钢管最多需要5小时的时间，生产效率相对提高50％以上，该工艺有利于规模化生产，提高生产效率，得到合理的强度和较低的钢管硬度，增强钢管抗腐蚀性能。