[发明专利]低碳马氏体矿浆输送耐磨无缝管线钢制造无缝管线管的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工业的无缝钢管制造技术，涉及一种适用于具有高强度和高韧性低碳马氏体矿浆输送耐磨无缝管线钢制造无缝管线管的方法。

背景技术

矿浆管道输送是将颗粒状的矿物质，如铁矿石、煤矿石等固体物料与液体输送介质混合，采用泵动力在管道内进行输送的一种输送方式。目前，输送矿浆的管道材质主要有三类：一类是美国的黑梅萨输煤管道工程、国内昆钢大红山铁矿矿浆管道用的API 5L标准的X系列钢级，如X52、X60、X65等，这些钢的特点为了满足石油天然气输送安全而设计的，均采用极低的碳含量，其金相组织为铁素体+珠光体，焊接性能优良，其缺点是硬度低，因此耐磨性能差，管壁磨损率高，造成管道使用寿命大大降低。第二类是采用离心铸造的中高碳稀土合金铸钢管，如ZG40CrNiMoMnSiRe耐磨铸钢管等，其优点是硬度较高，耐磨性能较好，缺点是碳含量及合金含量高，焊接性能差。第三类是内衬耐磨陶瓷管道，该种管道耐磨性高，但制造成本高，焊接较困难，制造大直径管困难。鉴于此，急于研究开发一种不仅具有较高强度及硬度，而且还具有一定韧性和良好的焊接性的低碳马氏体矿浆输送用耐磨管线钢，以适应尾矿矿浆输送及其他耐磨行业的需要。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种低碳马氏体矿浆输送耐磨无缝管线钢制造无缝管线管的方法，满足矿浆输送等领域的需要，解决尾矿矿浆输送等需要的具有高强高硬度及良好焊接性能的无缝钢管。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种低碳马氏体矿浆输送耐磨无缝管线钢制造无缝管线管的方法，该方法包括以下步骤：

①炼钢

按以下重量配比制备低碳马氏体矿浆输送耐磨无缝管线钢：C:0.14～0.32％，Si：0.20～0.70％，Mn：0.40～1.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Mo：0.05～0.60％，Cr：0.20～1.40％，Ni：0.05～0.50％，Cu：0.05～0.50％，Al：0.015～0.050％，Ti：0.010～0.030％，B：0.0005～0.0030％，Ca：0.0003～0.01％，O≤0.0020％，N≤0.0080％，其余为铁，杂质元素微量；

采用电炉或转炉+LF+VD进行冶炼，电炉或转炉出钢前要求P≤0.010％，然后进行LF+VD精炼，精炼后保证S≤0.005％、[N]≤0.0080％、[O]≤0.0020％，LF末期喂入适量Al线，然后喂入Fe-Ti线及Si-Ca线，VD真空处理前喂入B线或Fe-B线；

②连铸

连铸时控制中间包内钢水过热度在30℃以下连铸圆坯，连铸圆坯采用钢包长水口氩封保护，中间包密封浇注，结晶器侵入式水口加保护渣浇注的全保护浇注和低过热度浇注，以减少钢液吸气及钢水的二次氧化，保证钢中B含量的稳定；

③轧制

连铸圆坯进行检验并根据不同钢管规格要求切割成定尺坯，检验合格后的定尺连铸坯在环形加热炉内加热，加热炉炉温控制为1240～1280℃，穿孔温度控制为1200～1240℃，终轧温度850～950℃，然后冷床冷却，锯切无缝管线管钢管坯；

④加工热处理

对轧制的无缝管线管钢管坯采用内喷外淋或浸淬加轴向内喷工艺淬火，淬火后再回火的热处理工艺，淬火温度为910℃，淬火介质为水，回火温度200℃，采用空冷，制得无缝管线管；

所述无缝管线管的力学性能达到的指标如下：

屈服强度：≥800MPa

抗拉强度：≥1000MPa

屈强比：≤0.90

夏比V型冲击韧性：-40℃纵向全尺寸夏比冲击功≥20J

延伸率：≥10％

硬度：360～440HBW。

本发明的效果是使用该工艺方法具体表现在：1)采用低碳含B微合金钢种，钢管淬透性高，管体组织为马氏体组织，硬度为360～440HBW，耐磨性能好；2)钢种碳当量低(Ceq≤0.52，Pcm≤0.33)，所以焊接性能良好，低温冲击性能良好(-40℃AKv≥24J)，适合壁厚32mm以下的其他寒冷天气对耐磨管线钢的要求；3)炼钢、连铸、穿孔和轧制工艺制定的合理，保证了钢管的制造质量；4)采用内喷外淋式或浸淬加内轴向喷射式淬火方式，冷却速度达到40℃/秒以上，大大提高钢的淬透性。适合采选尾矿运输和处理用。还可用于半流体输送,混凝土泵送系统、污泥垃圾运输等对无缝耐磨钢管的要求。

附图说明

图1为本发明的实施例1钢种金相组织(M)；