大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管及生产方法技术

大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管及其生产方法，其外径D为：406~457㎜，公差为：+/‑0.75%D，壁厚S为：6.35~7.92㎜，公差为：+/‑12.5%S，成分以质量%计，具体有：C：0.07～0.11、Mn：1.25～1.35、Al：0.020～0.050、Si：0.25～0.40、P≤0.015、S≤0.005、B≤0.001，其余为Fe及不可避免的杂质。其具体生产方法如下：A、先将废钢熔炼成钢水，然后配加所需的合金，得到合乎钢管成分要求的钢水，采用EBT→LF→VD→CCM工艺生产圆坯料，通过340连轧机组的穿孔→连轧→在线常化热处理→定径→校直→锯切得到热轧母管。B、热轧母管再通过局部中频感应加热热扩机进行热扩，热扩温度控制在735～755℃，在钢管加热扩径出感应线圈后空冷，得到所需要的大口径薄壁X42级抗低温冲击无缝钢管。

Large caliber thin-wall X42 grade low temperature impact heat expanded seamless steel tube and production method thereof

The large diameter thin X42 low-temperature impact resistance thermal expansion seamless steel tube and its production method, the D diameter: 406~457 mm, tolerance: + / 0.75%D, S wall thickness is 6.35~7.92 mm, tolerance: + / 12.5%S components in terms of mass%., specifically: C:0.07 ~ 0.11, Mn:1.25 ~ 1.35, Al: 0.020 ~ 0.050, Si:0.25 ~ 0.40, P = 0.015, S = 0.005, B = 0.001, the rest of Fe and unavoidable impurities. The following is the main production methods: A, the first steel scrap melting into molten steel, and then with the alloy required, steel pipe components obtained the reasonable requirements of the production of round blank using EBT - LF - VD - CCM process, through online, perforation of 340 continuous rolling tandem rolling, normalizing heat treatment, sizing, straightening, by sawing hot rolled pipe. Then the thermal expansion by local induction heating thermal expansion machine tube B, hot female, thermal expansion under the temperature of 735 to 755 DEG C, in pipe heating expanding air cooling coil, obtained large diameter thin X42 required low-temperature impact resistance of seamless steel tube.

【技术实现步骤摘要】
大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管及生产方法
本专利技术涉及无缝钢管生产
，特别是大口径薄壁抗低温冲击热扩无缝钢管及生产方法。
技术介绍
目前，大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管的生产普遍采用对热轧母管局部中频感应加热热扩工艺，为了使热扩无缝钢管性能要达到X42级和-45℃纵向冲击性能要求（全尺寸单个冲击值不低于27J、一组三个平均值不低于40J），通常采用的方法是在热轧母管的生产过程中降C增Mn及加入细化晶粒元素Al，热轧母管通过热扩成型后再通过正火或调质热处理来满足热扩无缝钢管的上述机械性能。但这种大口径薄壁无缝钢管在正火或调质热处理过程中会使钢管发生变形，严重时造成废品。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管及生产方法。本专利技术的技术方案是：大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管，其外径D为：406～457㎜，公差为：+/-0.75%D，壁厚S为：6.35～7.92㎜，公差为：+/-12.5%S；成分以质量%计，具体有：C：0.07～0.11、Mn：1.25～1.35、Al：0.02～0.05、Si：0.25～0.40、P≤0.015、S≤0.005、B≤0.001，其余为Fe及不可避免的杂质。在上述成分中：C是碳化物形成元素，一定的C含量可提高基体的强度和硬度，但C含量高会降低钢的延伸率并对低温冲击性能不利。Mn是弥补管线钢因C含量降低而引起强度损失的最经济的强化元素，Mn能溶于铁素体使铁素体强化，也能溶于渗碳体，提高其硬度，Mn还能增加并细化珠光体，提高钢的强度和硬度，可提高材料的高温强度，但含量过高使钢的导热性降低。Si能溶于铁素体使之强化，提高钢管的强度和硬度。Al能够加强钢的脱氧和细化晶粒，有利于钢的强度提高和低温冲击。本专利技术还提供了一种大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管的生产方法，通过控制合适的C、Mn、Al、Si含量获得热轧母管，钢管加热扩径出感应线圈后空冷，使钢管材料的理化性能达到X42级和-45℃纵向冲击性能要求。其具体生产方法如下：A、先将废钢熔炼成钢水，然后配加所需的合金，得到合乎钢管成分要求的钢水，采用EBT→LF→VD→CCM工艺生产圆坯料，通过340连轧机组的穿孔→连轧→在线常化热处理→定径→校直→锯切得到热轧母管。在线常化热处理时，步进炉温度不超过400℃，终轧温度不低于845℃。B、热轧母管再通过局部中频感应加热热扩机进行热扩，热扩温度控制在735～755℃，在钢管加热扩径出感应线圈后空冷，得到所需要的大口径薄壁X42级抗低温冲击无缝钢管。本专利技术与现有技术相比具有如下特点：1、生产大口径薄壁无缝钢管的热轧母管一般采用∮325㎜×8.8㎜等规格，∮340连轧机组生产热轧母管时可进行在线常化热处理，获得良好的抗-45℃纵向冲击性能。因此选择合适的钢种成分和对热轧母管进行在线常化热处理，能够使得热轧母管获得良好的抗-45℃纵向冲击性能。2、钢管热扩时适当的控制扩管温度，保证热扩管在某一温度范围内进行压力加工，并随后空冷至室温，既保持热扩管具有热轧母管相似的金相组织结构：珠光体（P）和铁素体（F）、晶粒度7级以上，具备良好的抗-45℃纵向冲击性能，又提高了热扩管强度，达到GB/T9711-2011PSL2的X42钢级要求。3、采用本方法生产大口径薄壁X42级抗低温冲击无缝钢管，热扩后不再需要进行离线热处理，避免了因热处理时外观尺寸变形严重而造成的废品，不但保证了钢管外观尺寸的稳定性，同时降低了成本。以下结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步描述。附图说明附图1为本专利技术实施例1的母管金相组织照片（100×）；附图2为本专利技术实施例1的热扩管金相组织照片（100×）；附图3为本专利技术实施例2的母管金相组织照片（100×）；附图4为本专利技术实施例2的热扩管金相组织照片（100×）；附图5为本专利技术实施例3的母管金相组织照片（100×）；附图6为本专利技术实施例3的热扩管金相组织照片（100×）。具体实施方式实施例一：大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管，其外径D为：406㎜，公差为：+/-0.75%D，壁厚S为：6.35㎜，公差为：+/-12.5%S；成分以质量%计，具体有：C：0.07、Mn：1.26、Al：0.035、Si：0.30、P：0.011、S：0.004、B：0.0003，其余为Fe及不可避免的杂质。其具体生产方法如下：A、先将废钢熔炼成钢水，然后配加所需的合金，得到合乎钢管成分要求的钢水，采用EBT→LF→VD→CCM工艺生产圆坯料，通过340连轧机组的穿孔→连轧→在线常化热处理→定径→校直→锯切得到热轧母管。在线常化热处理时，步进炉温度为380℃，终轧温度为845℃。B、热轧母管再通过局部中频感应加热热扩机进行热扩，热扩温度控制在735℃，在钢管加热扩径出感应线圈后空冷，得到所需要的大口径薄壁X42级抗低温冲击无缝钢管。钢管的力学性能见表1：表1钢管力学性能材料σs（Mpa）σb（Mpa）δ（%）-45℃冲击功晶粒度热轧母管3184454090/88/1009级（F+P）热扩无缝钢管310~360440~480≥3276/80/788.5级（F+P）X42级标准要求≥290≥415≥28\\说明：GB/T9711-2011PSL2X42对冲击功要求：0℃纵向全尺寸单个冲击值不低于27J、平均值不低于40J；拉伸样38mm带肩、50mm标距，纵向冲击样10×5×55mm。热轧母管的金相组织图（100×）如附图1所示，热扩无缝钢管的金相组织图（100×）如附图2所示。比较附图1和附图2，热轧母管和热扩无缝钢管的金相组织相似，无大的变化。实施例二：大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管管，其外径D为：457㎜，公差为：+/-0.75%D，壁厚S为：6.35㎜，公差为：+/-12.5%S；成分以质量%计，具体有：C：0.11、Mn：1.35、Al：0.030、Si：0.28、P：0.010、S：0.004、B：0.0002，其余为Fe及不可避免的杂质。其具体生产方法如下：A、先将废钢熔炼成钢水，然后配加所需的合金，得到合乎钢管成分要求的钢水，采用EBT→LF→VD→CCM工艺生产圆坯料，通过340连轧机组的穿孔→连轧→在线常化热处理→定径→校直→锯切得到热轧母管。在线常化热处理时，步进炉温度为390℃，终轧温度为850℃。B、热轧母管再通过局部中频感应加热热扩机进行热扩，热扩温度控制在745℃，在钢管加热扩径出感应线圈后空冷，得到所需要的大口径薄壁X42级抗低温冲击无缝钢管。钢管的力学性能见表2：表2钢管力学性能材料σs（Mpa）σb（Mpa）δ（%）-45℃冲击功晶粒度母管35546439100/96/908.5级（F+P）热扩无缝钢管346~376458~488≥3275/82/788.0级（F+P）X42级标准要求≥290≥415≥28\\说明：GB/T9711-2011PSL2X42对冲击功要求：0℃纵向全尺寸单个冲击值不低于27J、平均值不低于40J；拉伸样38mm带肩、50mm标距，纵向冲击样10×5×55mm。热轧母管的金相组织图（100×）如附图3所示，热扩无缝钢管本文档来自技高网...

【技术保护点】
大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管，其外径D为：406～457㎜，公差为：+/‑0.75%D，壁厚S为：6.35～7.92㎜，公差为：+/‑12.5%S，其特征是：成分以质量%计，具体有：C：0.07～0.11、Mn：1.25～1.35、Al：0.020～0.050、Si：0.25～0.40、P≤0.015、S≤0.005、B≤0.001，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管，其外径D为：406～457㎜，公差为：+/-0.75%D，壁厚S为：6.35～7.92㎜，公差为：+/-12.5%S，其特征是：成分以质量%计，具体有：C：0.07～0.11、Mn：1.25～1.35、Al：0.020～0.050、Si：0.25～0.40、P≤0.015、S≤0.005、B≤0.001，其余为Fe及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的大口径薄壁X42级抗低温冲击热扩无缝钢管的生产方法，其特征是：通过控制合适的C、Mn、Al、Si含量获得热轧母管，钢管加热扩径出感应线圈后空冷，使钢管材料的理化性能达...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建文，
申请(专利权)人：衡阳鸿大特种钢管股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43