[发明专利]钢管及其在线淬火方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金热处理领域，具体而言涉及一种钢管及其在线淬火方法。

背景技术

钢管的生产工序包括钢坯加热→穿孔→轧管→再加热→定径→冷却→成品。为了满足相关标准的要求，使钢管得到较高的强度和较好的韧性以及合适的组织，需要对钢管进行淬火热处理，把钢管加热到相应的温度以上，保温一定时间，然后以一定的速度在水中或油中快速冷却以获得马氏体或贝氏体组织，从而得到硬度较高的钢管。

现有技术中的淬火处理一般为离线淬火，即经轧管定径后的钢管不经过热处理，而是经过切割定尺、矫直、探伤、检验等工序后入管料库，再根据需要将钢管从管料库中取出，重新加热到一定温度进行淬火处理。这种离线淬火方式浪费了大量能源，使得钢管的能耗成本较高、生产周期较长。

发明内容

本发明旨在提供一种钢管及其在线淬火方法，以解决现有技术的淬火方法能耗成本高、钢管生产周期长的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种钢管的在线淬火方法，将经过轧制、定径的高温钢管直接进行淬火冷却处理，在线淬火方法包括以下步骤：1）将高温钢管直接转至淬火槽；2）使钢管旋转，同时向淬火槽内快速充水；以及3）钢管降温到40~200℃时完成淬火得到淬火钢管，同时将淬火槽内的水排出。

进一步地，上述高温钢管的温度为820~880℃。

进一步地，上述步骤2）向淬火槽内快速充水使钢管在2～5s内被淹没。

进一步地，上述步骤2）还包括向钢管的内壁进行喷水，喷水方向沿钢管的延伸方向延伸。

进一步地，上述步骤2）中向钢管的内壁喷水的喷水速度为1000～4000m³/h，喷水时间为10~300秒。

进一步地，上述步骤2）还包括沿不同的喷射方向向钢管的外壁喷水。

进一步地，上述喷射方向沿钢管外壁切线方向，且与钢管旋转方向相反，喷水速度为50～2000m³/h。

根据本发明的另一方面，还提供了一种钢管，该钢管经过上述的在线淬火方法淬火处理得到。

根据本发明的在线淬火方法，当钢管完成轧管定径后，其温度一般仍在800~850℃之间，在此基础上直接进行淬火处理，避免了二次加热，从时间上来说，节约了升温时间和淬火保温的时间，缩短了钢管的生产周期，扩大了产能；从能耗上来说，节约了钢管二次加热的能耗，减少了设备投资；从产品上来说，减少了二次加热过程中钢管的表面氧化，提高了钢管表面质量，得到的钢管强韧性较好。并且，通过向淬火槽内快速充水，使高温钢管以大于临界冷却速度的速度急速冷却发生马氏体转变，完成淬火。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的在线淬火方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在本发明的一种典型的实施方式中，提供了一种钢管的在线淬火方法，将经过轧制、定径的高温钢管直接进行淬火冷却处理，上述在线淬火方法包括以下步骤：1）将高温钢管直接转至淬火槽；2）使钢管旋转，同时向淬火槽内快速充水；以及3）钢管降温到40~200℃时完成淬火，得到淬火钢管，同时将淬火槽内的水排出。

根据本发明的在线淬火方法，当钢管完成轧管定径后，其温度一般仍在800~850℃之间，在此基础上直接进行淬火处理，避免了二次加热，从时间上来说，节约了升温时间和淬火保温的时间，缩短了钢管的生产周期，扩大了产能；从能耗上来说，节约了钢管二次加热的能耗，减少了设备投资；从产品上来说，减少了二次加热过程中钢管的表面氧化，提高了钢管表面质量，得到的钢管强韧性较好。并且，通过向淬火槽内快速充水，使高温钢管以大于临界冷却速度的速度急速冷却发生马氏体转变，完成淬火。

当对钢管进行淬火时，钢管在淬火冷却前的温度需要控制在一定的范围之内，经过定径后的钢管，其温度一般都高于830℃，所以根据所处理的钢管的壁厚以及对成品钢管的性能要求需要对该温度进行一定的调节，优选地，高温钢管的温度为820~880℃。

为了使钢管进一步的快速冷却，从而获得更好的马氏体或贝氏体组织，优选地，本发明的步骤2）向淬火槽内快速充水使钢管在2～5s内被淹没。