[发明专利]高强度高韧性气瓶用无缝钢管及生产方法

说明书

本发明提供一种高强度高韧性气瓶用无缝钢管。同时还提供一种生产高强度高韧性气瓶用无缝钢管的生产方法。本发明效果是该钢管具有高强度的室温拉伸性能以及优良的低温冲击韧性。因此，该产品能够在降低气瓶单重的同时，还能够装载更多的气/液体，从而降低运输成本。同时高强度高韧性气瓶钢管在消防气瓶上也有广阔用途。

技术领域

本发明涉及一种高强度高韧性气瓶用无缝钢管及生产方法。

背景技术

气瓶作为一种可重复充、放气/液的容器，广泛应用于工业、消防、军事、医药等行业。随着市场对气瓶性能要求的提高，市场对气瓶管生产工艺水平也提出了更为苛刻的要求。

目前常见的气瓶，其屈服强度一般在830MPa左右(合金管)。由于其强度不高，导致气瓶充装压力不能过高，一般在10～20MPa左右。提高气瓶的充装压力，可以使相同体积的气瓶能够充装更多的气/液体，从而提高其经济性。目前市场高端需求的气瓶充装压力已达到30MPa，这就需要气瓶管的屈服强度≥970MPa，抗拉强度≥1110MPa，同时为了防止脆性断裂，还需要有良好的低温脆性。

基于目前市场的需求，有必要研究开发一种经济型的高强度高韧性气瓶用无缝钢管。

发明内容

针对目前国内国际市场的需求，本发明提供了一种高强度高韧性气瓶用无缝钢管及生产方法，使得气瓶的承压能力得到大幅度提高，从而提高单支气瓶的装载能力，使气瓶能够获得更高使用率。

为实现上述目的，本发明提供一种高强度高韧性气瓶用无缝钢管，同时提供一种高强度高韧性气瓶用无缝钢管的制造方法。一种高强度高韧性气瓶用无缝钢管，该无缝钢管的成份按重量百分比为：C 0.30％～0.40％、Si 0.17％～0.37％、Mn 0.60％～0.80％、Cr 0.85％～1.20％、Mo 0.20％～0.30％、Al 0.005％～0.05％、Ni 0.1％～0.4％、W 0％～0.01％、P 0％～0.020％，S 0％～0.010％、Cu 0～0.25％、Nb 0％～0.015％、Ti 0～0.05％，V 0％～0.2％，余量为Fe；该产品达到的性能特征是：屈服强度≥970MPa，抗拉强度1100～1260MPa，在如此高的强度下，其-50℃下的横向冲击功akv≥60J/mm²。

一种生产权利要求1所述高强度高韧性气瓶用无缝钢管的生产方法，该方法包括有以下步骤：

①管坯制造：管坯冶炼按权利要求1的化学成分范围进行严格控制；管坯采用模铸+锻造进行生产，锻造比大于4；

②轧管：钢管经PQF热轧管机组热轧成型气瓶管，由管坯到成品钢管尺寸的总变形量要求在400％以上；

③热处理：所述气瓶管在温度为800～900℃保温10～45分钟后

进行油淬，随后进行回火。

本发明的效果是在普通34CrMo4的基础上，通过合金成分的创造性设计、管坯锻造比的设定、钢管轧制比的要求以及热处理工艺的设定，使得新钢种获得了高强度高韧性的特性。其抗拉强度提高12.2％以上，-50℃下的低温冲击韧性提高78％以上。

具体实施方式

结合实施例对本发明的高强度高韧性气瓶用无缝钢管及生产方法加以说明。

本发明的高强度高韧性气瓶用无缝钢管，该无缝钢管的成份按重量百分比为：C0.30％～0.40％、Si 0.17％～0.37％、Mn 0.60％～0.80％、Cr 0.85％～1.20％、Mo0.20％～0.30％、Al 0.005％～0.05％、Ni 0.1％～0.4％、W 0％～0.01％、P 0％～0.020％，S 0％～0.010％、Cu 0～0.25％、Nb 0％～0.015％、Ti 0～0.05％，V 0％～0.2％，余量为Fe。