[发明专利]大口径薄壁X65级热扩无缝钢管及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及无缝钢管生产技术领域，特别是一种大口径薄壁X65级热扩无缝钢管及生产方法。

背景技术

在无缝钢管生产过程中，大口径薄壁无缝钢管如406㎜×6.35㎜、508㎜×6.35～7.0㎜、609.6㎜×9.53㎜规格钢管生产主要采用局部中频感应加热热扩工艺，这种钢管性能要达到X65级，通常采用两种方法：一是降C及加入微合金元素V、Nb、Ti，然后通过调质热处理来满足钢管的机械性能，但这种生产方法在调质过程中会使钢管发生变形，严重时造成废品；二是提高C、Mn含量，通过热轧母管后再热扩成材，C、Mn含量提高和微合金元素的加入虽然使热轧钢管的抗拉强度和屈服强度提高，但延伸率降低、成本增高，同时，影响钢管的焊接性能，并且API5L（45^th）PSL1 X65标准中规定：C≤0.28%，Mn≤1.40%，如果C降低，Mn可以增加，但最大不超过1.75%。这种热轧母管在热扩时如不采取适当措施，其抗拉强度和屈服强度还会有所下降。因此，须选择合适的钢种成分，再铺以钢管热扩时的弱雾化水冷，使这种热扩管加热到该钢种的AC1温度附近或以下的某一温度时进行压力加工，然后随芯棒缓慢冷却至一定温度后空冷至室温，这一特殊的低温形变退火过程由于处在钢的奥氏体再结晶温度以下，金属碳化物溶解困难，使得材料强度上升。

发明内容

本发明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X65级热扩无缝钢管及生产方法。

本发明的技术方案是：一种大口径薄壁X65级热扩无缝钢管，其外径D为：406~609㎜，公差为：+/-0.75%D，壁厚S为：6.35~9.53㎜，公差为：+/-12.5%S；成分以质量%计，具体有： C：0.24～0.28、Mn：1.25～1.40、V ：0.10～0.13、Al：0.01～0.04、Si：0.45～0.60、P≤0.025、S≤0.015、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焊接不利，API5L X65 PSL1规定C≤0.28（Wt%）。

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。

V具有轻微的细化组织和中等的沉淀强化作用，管线钢在轧后的冷却过程中析出V（C、N）产生沉淀强化，从而提高钢的强度，其中VN的作用要大于NbN和TiN。

Al能够加强钢的脱氧和细化晶粒，有利于钢的强度提高。

本发明还提供了一种大口径薄壁X65级热扩无缝钢管的生产方法，通过控制合适的C、Mn、V、Al、Si含量，钢管热扩时采用雾化水冷却，使钢管材料的理化性能达到API5L（45^th）PSL1 X65。其具体生产方法如下：

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→定径→校直→锯切得到热扩用母管，再通过局部中频感应加热热扩机进行热扩，热扩温度在AC1线以下，实际热扩管温度控制在710~730℃，在钢管加热扩径出感应线圈后的300㎜段时进行弱雾化水冷，得到所需要的大口径薄壁无缝钢管。

本发明提供的大口径薄壁X65级热扩无缝钢管进行热扩后，不再需要进行热处理，保证了钢管外观尺寸的稳定性，同时降低了制造成本。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

本发明通过对大口径薄壁X65级热扩无缝钢管的成分设计，热扩时采用弱雾化水冷工艺生产，热扩管不需要进行离线调质热处理，不但降低了成本，而且避免了因热处理时外观尺寸变形严重而造成的废品，从而得到理化性能良好的X65 PSL1无缝钢管。

具体实施方式

实施例一、

一种大口径薄壁X65级热扩无缝钢管，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：0.24～0.26、Mn：1.25～1.30、V ：0.10～0.12、Al：0.010～0.025、Si：0.45～0.50、P≤0.025、S≤0.015、B≤0.001，其余为Fe及不可避免的杂质。