[发明专利]20Cr13马氏体不锈钢管坯及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于不锈钢材料及其制备技术领域，具体涉及一种20Cr13马氏体不锈钢管坯， 并且还涉及其制造方法。

背景技术

随着石油和天然气的广泛应用，对于作为输送石油和天然气的载体的输送管道的要 求也日趋严苛，具体表现为：要求具有理想的机械物理性能、拔萃的耐腐蚀性能、出色的 抗氧化性能和优异的力学性能。

马氏体不锈钢无缝管通常被用作输送并不限于前述石油和天然气的管道，并且在已 公开的中国专利文献中不乏见诸，略以例举的如CN100355914C推荐的马氏体不锈钢无缝 管及其制造方法、CN100562617C介绍的马氏体不锈钢无缝管及其制造方法、CN1891398A 提供的马氏体无缝钢管的制造方法、CN101845594A披露的一种马氏体不锈钢及其制造方 法、CN102191436A公开的一种综合性能良好的马氏体不锈钢及其制造方法和 CN102134688A公诸的一种超级高氮马氏体不锈钢及其制备方法，等等。

并不限于上述例举的专利文献公开的马氏体不锈钢存在着难以满足作为输送特殊介 质的石油和天然气所要求的力学性能和耐腐蚀性能的通弊，并且由于化学成份组成有失合 理而存在制管冷拉过程中会出现开裂而致成材率偏低的缺憾。

已有技术制备20Cr13不锈钢无缝异型钢管的管坯(棒材)的方法是：先由电炉冶炼， 冶炼后浇铸或加工成电极棒；再经电渣重熔后加工成管坯(棒材)。如业界所知之理，电 渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法，其目的是提纯金属 并获得洁净组织均匀致密的钢锭，其原理是电流液态渣阻热将金属电极熔化，熔化的金属 汇集成溶滴，滴落时穿过渣层进入金属熔池，然后于水冷结晶器中凝固成钢锭。由此而知， 上述制备方法存在以下两处缺憾：一是制备周期长，在制备过程中需要多次加热，不仅能 耗高，而且材料耗损大；二是由于结晶器小制成的管坯(棒材)短，故无法满足制管厂商 的自动化生产线需求。也就是说，上述制备方法所得到的管坯料(棒材)难以与制管生产 厂商的自动化生产线匹配，导致钢管制造效率低下。

鉴于上述已有技术，本申请人认为不仅有必要对不锈钢管的化学元素配方进行合理 改进，而且有必要对不锈钢管坯的制造方法加以改进，下面将要介绍的技术方案便是在这 种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种化学元素及其质量百分含量合理的有助于显著改善机械 物理性能而藉以避免在制管冷拉过程中出现开裂并提高钢管成材率的20Cr13马氏体不锈 钢管坯。

本发明的另一任务在于提供一种有利于减少工艺环节而藉以体现节约能源、有益于减 少材耗而藉以体现节约资源和有益于满足制管厂高对钢管所需的定尺长度要求的20Cr13 马氏体不锈钢管坯的制造方法。

本发明的任务是这样来完成的，一种20Cr13马氏体不锈钢管坯，其组成为：0.16～0.25 质量％的碳、12.00～14.00质量％的铬、0.35～0.68质量％的硅、0.32～0.62质量％的锰、＜0.028 质量％的硫和＜0.032质量％的磷，余量为铁。

一种20Cr13马氏体不锈钢管坯，其组成为：0.16～0.20质量％的碳、12.10～12.50质量 ％的铬、0.50～0.68质量％的硅、0.38～0.60质量％的锰、0.001～0.003质量％的硫和 0.022～0.026质量％的磷，余量为铁。

本发明的另一任务是这样来完成的，一种20Cr13马氏体不锈钢管坯的制造方法，包 括以下步骤：

A)熔炼：将不锈钢废钢、碳素钢和铁合金投入中频炉内初炼，得到初炼钢水，对初 炼钢水取样分析并且调整初炼钢水的化学元素的质量％含量，而后将初炼钢水转入精炼炉 钢包精炼，并且在钢水的液面上覆盖渣料，在电极加热和钢包底吹氩气搅拌下精炼，控 制精炼温度和时间，得到经精炼的待浇铸钢水，并且对精炼的待浇铸钢水取样分析并且进 而调整精炼的待浇铸钢水的化学元素的质量％含量；

B)浇铸：先对钢模预热，再将待浇铸钢水浇入钢模内，得到钢锭；

C)热轧管坯：将钢锭装入加热炉中加热，控制加热温度，钢锭出炉后送入热轧机轧 制，得到热轧棒材，并且控制热轧棒材的外径公差；