[发明专利]一种马氏体无缝不锈钢管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管材及其制造方法，尤其涉及一种马氏体无缝不锈钢管及其制造方法。

背景技术

马氏体无缝不锈钢管加工硬度高，耐腐蚀性好，适用于高应力耐热部件，也适用于食品加工机械中需耐腐蚀的部件，同样适用于生活用品如暖气管道等。其适用范围广泛，有很好的市场前景。但是，马氏体无缝不锈钢管生产难度大，其加温至合适穿孔温度的范围很小，只有30度左右的允许偏差，一旦超出范围产品就会报废，而且其具有很强的空气淬透性，自然冷却后硬度HRC在50度左右，很难再次加工，因此马氏体无缝不锈钢管的生产难度很大。目前市场上生产的马氏体无缝不锈钢管有两种生产方法。其中一种是不加温将马氏体圆钢直接进行钻孔，生产马氏体不锈钢管。这样生产的马氏体不锈钢管不仅浪费材料多，而且强度差，同时其管壁无法做的很薄，管壁厚度也不很均匀，生产成本高质量却差。还有一种是如专利ZL200480040725.8、ZL200510127199.5中提到的生产马氏体不锈钢管的方法，这种方法在原材料中添加了铜、钛等各种元素提升了产品韧性，然后将管材加热后直接穿孔成型，然后冷却至室温，在进行淬火回火处理，这样加工而成的马氏体不锈钢管不仅需要定制原材，无法利用现有的国标不锈钢，其成本高，前期投入大，而且相比冷轧成型的无缝不锈钢管加工粗糙紧密度低，再加工性能差，有容易开裂等问题。如何简单方便的利用现有的国标的马氏体不锈钢原材生产质量上佳、成本较低的马氏体无缝不锈钢管，正是发明人要解决的问题。

发明内容

本发明避免了传统生产方法浪费材料多且质量差或前期投入大难以再加工的缺点，提供了一种质量上佳、生产成本较低、生产方法简单可靠的马氏体无缝不锈钢管及其制造方法。

其具体技术方案是，一种马氏体无缝不锈钢管的制造方法，制备步骤如下：

a将马氏体圆钢管坯按所需长度切割、定心后将管坯加热，使用顶头将加热软化的管坯穿孔，然后冷却，将穿孔后的管坯进行退火处理；

b将退火后的管坯用稀硫酸和食盐的混合液进行酸洗；

c将管坯内外壁进行磷化处理，然后进行润滑处理；

d将管坯进行冷轧处理。

马氏体不锈钢材料只有在加热后才适合穿孔，退火提高管坯的物理性能为冷轧做准备，酸洗是洗去在加温过程中管坯与空气反应产生的氧化铁等杂质，用管坯表面进行磷化处理后，会在管壁表面产生很薄一层蜂窝状的组织，方便后续的润滑处理。经过润滑后冷轧中不容易产生废品。

作为优选，所述步骤a所述马氏体圆钢管坯为国标1Cr13或2Cr13马氏体不锈钢原材制成，所述管坯加热温度为1080～1120摄氏度，所述退火处理的温度为760～800摄氏度。直接利用现有的国标原材，不需定制，减少了前期投入，降低了成本，方便现有的小规模企业改造。

作为优选，所述步骤b中稀硫酸的摩尔浓度为10％～20％的稀硫酸，所述食盐的质量百分比为3％～5％。食盐起催化剂作用，能更好的帮助稀硫酸洗去管材内外壁表明的氧化铁等杂质。

作为优选，所述步骤c中，用液态磷化剂涂抹管坯内外壁，室温下晾干后进入肥皂液进行润滑处理。用液态磷化剂涂抹管坯表面后管坯表面进行磷化处理后，会在管壁表面产生很薄一层蜂窝状的组织，晾干后浸入肥皂液，肥皂液填充了蜂窝状组织达到了润滑的目的。

作为优选，所述步骤d中使用机油进行冷却并润滑管坯。冷轧的时候会产生热量破坏管材特性，必须要有冷却剂冷却，机油同时能其冷却和润滑作用。

作为优选，所述步骤a中加热使用煤气加热。使用燃烧煤气加热可以比较精确的控制温度，而不会像直接燃煤那样有上百度的温度偏差，温度控制在1080～1120摄氏度是避免产生废品的关键，同时相对于电炉来说生产成本大大降低。

作为优选，所述步骤a中顶头为全钼顶头，普通顶头加工效果差甚至无法加工。穿孔前，先将顶头预热至800摄氏度左右，然后进行穿孔作业，穿孔中，使用玻璃粉为高温润滑剂。在穿孔过程中，如果不先预热全钼顶头，容易损坏顶头，穿孔过程中，如果不使用玻璃粉作为高温润滑剂，那么生产的管材内壁粗糙无法达到质量要求。

作为优选，所述步骤a使用电炉加温管坯至760～800摄氏度，保持1～2小时，进行退火。进行退火处理增加管材的延展性以利于冷轧。

作为优选，可根据管壁厚薄的要求重复一次或若干次退火-酸洗-润滑-冷轧处理。较薄的管壁厚度如果一次冷轧成型的话，由于马氏体不锈钢的延展性和韧性较差，容易产生废品。