專利名稱：一種提高熱擴管綜合機械性能的熱處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬管材壓力加工領域，特別是一種在無縫鋼管在進行熱擴的同時， 通過隨后的霧化冷卻，使鋼管冷卻到某一溫度范圍內，再自然空冷，以提高熱擴無縫管的綜合械械性能的方法。
背景技術：
目前大口徑無縫管的應用越來越廣泛。外徑355 720mm、壁厚7. Γ28 的無縫鋼管一般由熱擴工藝完成。熱擴工藝主要是采用局部中頻感應加熱擴管或者毛管在加熱爐內整體加熱然后擠壓熱擴，而壁厚小于12. 7mm的大口徑無縫管大多采用局部中頻感應加熱擴管工藝。熱擴的鋼種幾乎集中于亞共析鋼，熱擴管成品的長度可達到12. 5m,
中頻加熱是快速加熱而且?guī)缀跏橇惚貢r間，對亞共析鋼來說，珠光體向奧氏體轉變的臨界溫度ACpAC3略有提高。而局部感應加熱熱擴管時溫度一般在700到760V，隨后空冷。無縫鋼管經(jīng)過這樣工藝熱擴后，其綜合機械性能得不到改善，特別是低溫沖擊性能較差，這樣的熱擴成品管只有靠后續(xù)的加熱爐進行正火處理才能改善，并且有些鋼種在其相應的標準中對其熱成型溫度有明確規(guī)定，實際上就是要正火態(tài)交貨。而對于大口徑薄壁的熱擴管，如508*9. 53等，在爐內加溫到900°C以上，并且保溫一段時間，極易造成鋼管橢圓、 變形，無法再到下道工序進行矯直，將造成廢品。

發(fā)明內容
本發(fā)明是克服現(xiàn)有技術上的不足而提供的一種通過提高熱擴溫度、隨后噴霧冷卻來改善熱擴管的機械性能，特別是低溫韌性的方法。本發(fā)明的技術方案是一種提高熱擴管綜合機械性能的熱處理方法，當熱擴管經(jīng)過熱擴機組感應線圈熱擴時，通過安裝在感應圈銅管縫隙處的測溫設備測出熱擴管表面溫度，通過調節(jié)中頻功率或者擴管機速度把熱擴管溫度控制在850 920°C，待熱擴變徑后的熱擴管出感應圈后立即開啟霧化水裝置進行水霧冷卻，集中冷卻段的管徑向長度范圍約 200mm，熱擴速度為180 220mm/min，待熱擴管經(jīng)霧化水冷卻降溫到500 600°C，再隨后進行自然空冷，水霧冷卻后的熱擴管，通過安裝在熱擴管兩側面的測溫裝置測鋼管表面溫度，使冷卻速度控制在8 12°C /s，否則調節(jié)霧化水量。由于鋼管熱擴變形出感應圈后，熱擴管里面還有約500mm長的內模支撐，因而這種冷卻方式不會對熱擴管造成大的橢圓度，僅僅是一點輕微彎曲，然后通過鋼管校直機進行校直。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下特點
一、在原擴管機工藝及設備上不作大改動，僅把熱擴溫度提高100多攝氏度，再增加霧化冷卻裝置，微量水進行水霧冷卻。二、鋼管的機械性能得到改善，特別是低溫沖擊性能穩(wěn)定。以下結合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述。
具體實施例方式實施例一、本實施例是針對在熱擴后且有低溫沖擊韌性要求的鋼種C-Mn鋼(C 0. 12 0. 16、Mn :0. 8 1. 0、Al :0. 02 0. 05 等)熱擴管，熱擴管規(guī)格為 508*9. 53mm。當熱擴管經(jīng)過熱擴機組感應線圈熱擴吋，通過安裝在感應圈銅管縫隙處的測溫設備測出熱擴管表面溫度，通過調節(jié)中頻功率或者擴管機速度把熱擴管溫度控制在850 880°C，待熱擴變徑后的熱擴管出感應圈后立即開啟霧化水裝置進行水霧冷卻，集中冷卻段的熱擴管長度范圍約200mm，熱擴速度為180 220mm/min，待熱擴管經(jīng)霧化水冷卻降溫到 500 600°C，再隨后進行自然空冷，水霧冷卻后的熱擴管，通過安裝在熱擴管兩側面的測溫裝置測鋼管表面溫度，使冷卻速度控制在8 12°Cム。通過采用本發(fā)明提供的熱處理方法，規(guī)格為508*9. 53mm的C-Mn鋼熱擴管可達到如下指標
屈服強度320 350Mpa，抗拉強度450 470Mpa，延伸率彡35%, -45°C全尺寸橫向沖擊功150 300J。其抗拉強度、屈服強度比熱軋時常化處理的鋼管或需正火處理的鋼管均有所提高，一般高出20 40MPa。實施例ニ、本實施例是針對具有抗酸性的含Nb的微金C-Mn鋼(C :0.08^). 14、 Mn 0. 8 1. 0、Al :0. 02 0. 05、Nb :0. 02 0. 05、Ti :0. 02 0. 04 等)的熱擴管，熱擴管規(guī)格為 508*9. 53mm。當熱擴管經(jīng)過熱擴機組感應線圈熱擴吋，通過安裝在感應圈銅管縫隙處的測溫設備測出熱擴管表面溫度，通過調節(jié)中頻功率或者擴管機速度把熱擴管溫度控制在900 920°C，待熱擴變徑后的熱擴管出感應圈后立即開啟風機和霧化水裝置進行水霧冷卻，集中冷卻段的熱擴管長度范圍約200mm，熱擴速度為180 220mm/min，待熱擴管經(jīng)霧化水冷卻降溫到500 600°C，再隨后進行自然空冷，水霧冷卻后的熱擴管，通過安裝在熱擴管兩側面的測溫裝置測鋼管表面溫度，使冷卻速度控制在8 12°Cム。通過采用本發(fā)明提供的熱處理方法，規(guī)格為508*9. 53mm的含Nb微金C-Mn鋼達到如下指標
屈服強度330 380Mpa，抗拉強度470 490Mpa，延伸率彡35%, -45°C全尺寸橫向沖擊功150 300J。其抗拉強度、屈服強度比熱軋時常化處理的鋼管或需正火處理的鋼管均有所提高，一般高出2(T40MPa。
權利要求
1. 一種提高熱擴管綜合機械性能的熱處理方法，其特征是當熱擴管經(jīng)過熱擴機組感應線圈熱擴時，通過安裝在感應圈銅管縫隙處的測溫設備測出熱擴管表面溫度，通過調節(jié)中頻功率或者擴管機速度把熱擴管溫度控制在850 920°C，待熱擴變徑后的熱擴管出感應圈后立即開啟霧化水裝置進行水霧冷卻，集中冷卻段的熱擴管長度范圍約200mm，熱擴速度為180 220mm/min，待熱擴管經(jīng)霧化水冷卻降溫到500 600°C，再隨后進行自然空冷， 水霧冷卻后的熱擴管，通過安裝在熱擴管兩側面的測溫裝置測鋼管表面溫度，使冷卻速度控制在8 12°C /s，否則調節(jié)霧化水量。
全文摘要
一種提高熱擴管綜合機械性能的熱處理方法，當熱擴管經(jīng)過熱擴機組感應線圈熱擴時，通過安裝在感應圈銅管縫隙處的測溫設備測出熱擴管表面溫度，通過調節(jié)中頻功率或者擴管機速度把熱擴管溫度控制在850～920℃，待熱擴變徑后的熱擴管出感應圈后立即開啟霧化水裝置進行水霧冷卻，集中冷卻段的熱擴管長度范圍約200mm，熱擴速度為180～220mm/min，待熱擴管經(jīng)霧化水冷卻降溫到500～600℃，再隨后進行自然空冷，水霧冷卻后的熱擴管，通過安裝在熱擴管兩側面的測溫裝置測鋼管表面溫度，使冷卻速度控制在8～12℃/s，否則調節(jié)霧化水量。
文檔編號C21D8/10GK102534156SQ201210033609
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權日2012年2月15日
發(fā)明者王建文 申請人:衡陽鴻大特種鋼管有限公司