含稀土铁素体合金无缝钢管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含稀土铁素体合金无缝钢管，其材料化学成分的质量百分含量包括：C0.14%～0.15%、Si0.21%～0.24%、Mn0.49%～0.51%、Mo0.519%～0.533%、P≤0.018%、S≤0.008%、Re0.002%～0.003%，其余为Fe，各成分质量分数共计为100%。本发明专利技术还公开了一种含稀土铁素体合金无缝钢管的制备方法，包括：炼钢生产、钢的轧制和轧态钢热处理。本发明专利技术的含稀土铁素体合金无缝钢管具有更好的延性与韧性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种含稀土铁素体合金无缝钢管，其材料化学成分的质量百分含量包括：C0.14%～0.15%、Si0.21%～0.24%、Mn0.49%～0.51%、Mo0.519%～0.533%、P≤0.018%、S≤0.008%、Re0.002%～0.003%，其余为Fe，各成分质量分数共计为100%。本专利技术还公开了一种含稀土铁素体合金无缝钢管的制备方法，包括：炼钢生产、钢的轧制和轧态钢热处理。本专利技术的含稀土铁素体合金无缝钢管具有更好的延性与韧性。【专利说明】
本专利技术涉及金属材料领域，具体地说，涉及一种。
技术介绍
高温铁素体合金钢管在现实生活中应用广泛，其使用环境一般为管道用管、锅炉用管等高温环境，因此，耐高温性能及韧性是衡量该高温铁素体合金钢管材料的重要技术指标。但是，现有的含稀土铁素体合金无缝钢管的成本较高，并且，通常生产的铁素体合金无缝钢管的机械性能较差，延伸率在35%左右，冲击功在180J左右。现有的制备铁素体合金无缝钢管，在热处理过程中，常规热处理工艺为先正火再回火的工艺，使得制备工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种含稀土铁素体合金无缝钢管，具有更好的机械性能。本专利技术的技术方案如下:一种含稀土铁素体合金无缝钢管，其材料化学成分的质量百分含量包括:C0.14% ~0.15%、Si0.21% ~0.24%、Mn0.49% ~0.51%、Mo0.519% ~0.533%、P ≤ 0.018%、S≤0.008%、Re0.002%~0.003%，其余为Fe，各成分质量分数共计为100%。进一步，所述含稀土铁素体合金无缝钢管的材料化学成分的质量百分含量包括:C0.14%、Si0.21%、Mn0.51%、Mo0.533%、P0.014%、S0.008% 和 Re0.002% ;或者，C0.14%、Si0.23%、Mn0.51%、Mo0.523%、P0.017%、S0.005% 和 Re0.003% ；或者，C0.14%、Si0.23%、Mn0.51%、Mo0.519%、P0.011%、S0.006% 和 Re0.003% ；或者，C0.14%、Si0.24%、Mn0.49%、Mo0.525%、P0.010%、S0.005% 和 Re0.002% ；或者，C0.15%、Si0.22%、Mn0.50%、Mo0.521%、P0.018%、S0.006% 和 Re0.002% ；或者，C0.14%、Si0.23%、Mn0.51%、Mo0.522%、P0.012%、S0.007%和 Re0.003%。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种含稀土铁素体合金无缝钢管的制备方法，制备工艺简单。本专利技术的另一技术方案如下:一种含稀土铁素体合金无缝钢管的制备方法，包括:炼钢生产、钢的轧制和轧态钢热处理，制备得到的含稀土铁素体合金无缝钢管的材料化学成分的质量百分含量包括:C0.14% ~0.15%、Si0.21% ~0.24%、Mn0.49% ~0.51%、Mo0.519% ~0.533%、P ≤ 0.018%、S≤0.008%、Re0.002%~0.003%，其余为Fe，各成分质量分数共计为100%。进一步，所述炼钢生产包括:铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气和圆坯连铸。进一步，所述转炉冶炼采用脱硫铁水冶炼，每炉铁水为100吨，每炉铁水加入硅铁200kg、锰铁800kg、钥铁1000kg，所述转炉冶炼的终点的铁水的成分的质量百分含量包括:C≥0.06%, P≤0.015%，所述转炉冶炼采用单渣工艺冶炼，出钢前每炉铁水加入200kg白灰造渣，终渣碱度> 3.0 ;所述LF精炼根据转炉冶炼的钢水成分及温度进行造渣脱硫、成分调整及升温操作，造渣剂采用CaO-CaF2，每吨钢水加入S-1Okg造渣剂，按以下质量百分含量调整钢水成分包括:C0.14%、Si0.23%、Mn0.5%、Mo0.52%、P ≤0.018%、S ≤ 0.008%，升温操作的目标温度为1529°C ;所述VD真空脱气的真空度≤0.lKPa，深真空时间≥lOmin，软吹Ar≥10分钟；所述圆坯连铸的拉速为1.6m/min，过冷度AT≤30°C。进一步，所述钢的轧制主要包括:圆坯加热、穿孔、轧管和张力减径。进一步:所述圆坯加热的温度为1260~1280°C，所述穿孔的温度为1240~1260°C，所述轧管的温度为1180~1220°C，所述张力减径的温度为860~880°C。进一步:所述轧态钢热处理采用回火，所述回火的温度为670± 10°C，在670±10°C保温90~100分钟。进一步，制备得到的所述含稀土铁素体合金无缝钢管的材料化学成分的质量百分含量包括:C0.14%、Si0.21%、Mn0.51%、Mo0.533%、P0.014%、S0.008% 和 Re0.002% ；或者，C0.14%、Si0.23%、Mn0.51%、Mo0.523%、P0.017%、S0.005% 和 Re0.003% ;或者，C0.14%、Si0.23%、Mn0.51%、Mo0.519%、P0.011%、S0.006% 和 Re0.003% ;或者，C0.14%、Si0.24%、Mn0.49%、Mo0.525%、P0.010%、S0.005% 和 Re0.002% ；或者，C0.15%、Si0.22%、Mn0.50%、Mo0.521%、P0.018%、S0.006% 和 Re0.002% ;或者，C0.14%、Si0.23%、Mn0.51%、Mo0.522%、P0.012%、S0.007% 和 Re0.003%。本专利技术的技术效果如下:1、本专利技术的含稀土铁素体合金无缝钢管具有更好的延性与韧性。2、本专利技术的含稀土铁素体合金无缝钢管，延伸率可高达40%，冲击功高达200J以上。3、本专利技术的含稀土铁素体合金无缝钢管的制备方法通过对终轧温度的控制，在保证性能稳定的基础上，简化了热处理工艺，达到降本增效的目的。【具体实施方式】本专利技术针对现有的铁素体合金无缝钢管，利用包钢自有矿石中天然含稀土的特性，在不增加制造成本的基础上，利用资源优势，提供一种具有更好的延性与韧性的铁素体合金无缝钢管及其制备方法。其中，该矿石中的主要稀土元素为La和Ce。本专利技术的含稀土铁素体合金无缝钢管的制备方法的具体过程如下:步骤S1:炼钢生产炼钢生产包括:铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气和圆坯连铸。通过铁水预处理对铁水进行预脱硫，使得硫含量控制在0.05%以下。转炉冶炼采用脱硫铁水，为抑制材料中非金属夹杂物，加入硅铁、锰铁和钥铁，加入量根据其收得率、铁基合金中合金含量、钢材中成分设计含量要求计算得出。每炉铁水为100吨，硅铁每炉加入200kg、锰铁每炉加入800kg、钥铁每炉加入1000kg，合金在加入之前必须脱氧合金化。由于增碳的同时会使得材料中气体含量如氧氮增加，因此转炉终点的铁水的成分的质量百分含量的控制目标包括:C ^ 0.06%,P ^ 0.015%。采用单渣工艺冶炼，出钢前每炉铁水加入200kg白灰造渣，终渣碱度> 3.0。为保证材料的洁净度，出钢时必须挡渣，挡渣失败必须扒渣。在LF精炼环节中，根据转炉钢水成分及温度进行造渣脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含稀土铁素体合金无缝钢管，其特征在于，其材料化学成分的质量百分含量包括：C0.14%～0.15%、Si0.21%～0.24%、Mn0.49%～0.51%、Mo0.519%～0.533%、P≤0.018%、S≤0.008%、Re0.002%～0.003%，其余为Fe，各成分质量分数共计为100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳辉，石晓霞，米永峰，宫鑫，詹飞，邬占飞，郭志文，温慧，吕超，陈丽君，邬美强，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15