[发明专利]一种S32750双相不锈钢的热穿管工艺

说明书

本发明公开了一种S32750双相不锈钢的热穿管工艺，包括以下步骤：将钢材加热至950～1100℃的穿管温度后，再以0.01～10m/s的速率进行穿管成型；将成型后的管材在穿管温度下保温20～100s，然后进行冷却。S32750双相不锈钢采用本发明的穿管工艺进行穿管成型，首先，钢材在进行穿管时，管体流变更为平稳，各处的应力变化较小，更适合实际生产；其次，钢材在穿管成型后，其内部组织晶粒更小，两相分布更为均匀，使得成型后钢材晶间结构稳定，强度和韧性由此得到提高。

技术领域

本发明涉及一种成型工艺，尤其涉及一种S32750双相不锈钢的热穿管工艺。

背景技术

双相不锈钢综合了铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的性能特点，具有优异的耐腐蚀性、良好的可焊性及良好的综合力学性能，在20世纪80年代就已经成为与铁素体型、奥氏体型和马氏体型不锈钢相并列的一类钢种。

21世纪也是海洋世纪，2035年海上油田产量将占总产油量90％。海洋油气开采将向深海、远海及海况恶劣区域开展，传统碳钢及奥氏体钢管难以满足其要求，这将大大增加对高耐蚀、高强度的大口径海底油气的管道输送管的需求。要满足海洋工程耐蚀管材的使用，和原有普通管材相比，均一性和设计的安全系数优于焊管；屈服强度、点腐蚀系数比奥氏体不锈钢管提高一倍；热线膨胀系数与海洋平台主材——碳钢接近，具有良好的结构设计匹配性等性能特点。但在其实际工业生产中尚存在不少问题，特别是热变形过程中双相组织难以协调，热穿管易开裂和强度高，冷拔成型困难，且管壁表面和芯部组织不均匀。

因此，亟待解决上述难题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种提高S32750双相不锈钢热变形过程中组织、机械性能均匀性以及成型后强度和韧性的的热穿管工艺。

技术方案：本发明的S32750双相不锈钢的热穿管工艺，包括以下步骤：

(1)将钢材加热至950～1100℃的穿管温度后，再以0.01～10m/s的穿管速率进行穿管成型；

(2)将成型后的管材在穿管温度下保温20～100s，然后进行冷却，以减少钢材内部脆性相的析出，以避免由于脆性相的析出导致的钢的韧性及耐局部腐蚀性能下降。

进一步的，在进行上述步骤(1)之前，可以先将钢材加热至1150～1250℃(该温度为固溶温度)，并保温30～60min(该时间为固溶保温时间)，该步骤的固溶处理使得合金中各种相溶解更加充分，从而强化固溶体，消除应力与软化，提高钢材的韧性及抗蚀性能，以便后续加工或成型；保温后，再将钢材降温至步骤(1)中所述的穿管温度，便可直接进行穿管成型。其中该步骤中加热和降温过程中尽量实现均匀加热或降温，避免出现待热、待时现象，使得钢材在加热或降温时各局部区域的温度差更小，继而材料组织差异更小，更加有利于后续热穿管的进行。

进一步的，所述步骤(1)中，热穿管温度优选为1025～1075℃，在其它工艺条件和参数都相同的情况下，以该温度做为穿管温度进行穿管成型，其成型后的两相晶粒度大小和比例分布都明显更为均匀。

进一步的，所述步骤(1)中，穿管工艺采用单道次穿管，且穿管速率优选为0.1～5m/s，更进一步优选为0.5～1.5m/s，其中，所述穿管成型应当在匀速条件下进行。因为单道次穿管和多道次穿管相比效率高，并节约成本，同时，多道次穿管由于穿管过后为形变组织，不经过处理进行二次穿管会加大穿管难度并对组织产生负面影响；在其它工艺条件和参数都相同的情况下，采用0.5～1.5m/s的速率进行穿管成型，在保证实际生产效益的前提下，其成型过程中，管体流变平稳，成型后晶粒度分布较为均匀。

进一步的，所述步骤(2)中，由于将成型后的管材在穿管温度下保温100s时，两相组织中铁素体比例已出现增大的趋势，所以该保温时间优选20～80s。

步骤(2)中的冷却优选用水淬处理。