專利名稱：含鈮承壓用無縫鋼管及其制備方法
技術領域：
本發明涉及屬于冶金材料領域，具體說，涉及一種含鈮承壓用無縫鋼管及其制備方法。
背景技術：
對于承壓用無縫鋼管來說，其耐高溫性與耐壓強度是主要的技術指標，然而，目前所是用的承壓用無縫鋼管主要注重耐壓強度，而承壓用無縫鋼管另一個技術指標耐高溫性在承壓用鋼要求日新月異的今天顯得越來越重要。

發明內容
本發明所解決的技術問題是提供一種含鈮承壓用無縫鋼管，具有較好的耐壓強度和耐高溫性。技術方案如下:一種含鈮承壓用無縫鋼管，其質量百分的化學成分為:C0.10 0.16，Si0.17
0.35，Mn0.54 0.80，Cr ( 0.3，Mo ( 0.08，P 彡 0.02，S 彡 0.02，Nb0.001 0.005，Altol0.02 0.045, Ti0.02 0.04，Ni ( 0.3，Cu ^ 0.3 ;其余為 Fe，各成分質量分數共計為 100%。進一步:C的含量為0.14`，Si的含量為0.27，Mn的含量為0.58，Cr的含量為0.021，Mo的含量為0.005，P的含量為0.012，S的含量為0.006, Nb的含量為0.002，Altol的含量為0.023，Ti的含量為0.032，Ni的含量為0.009，Cu的含量為0.006。進一步:C的含量為0.12，Si的含量為0.21 ,Mn的含量為0.55，Cr的含量為0.020，Mo的含量為0.006，P的含量為0.012，S的含量為0.007，Nb的含量為0.0021，Altol的含量為0.028，Ti的含量為0.033，Ni的含量為0.012，Cu的含量為0.008。進一步:C的含量為0.12，Si的含量為0.23，Mn的含量為0.55，P的含量為0.013，S的含量為0.006，Cr的含量為0.022，Mo的含量為0.006，Altol的含量為0.020，Ni的含量為0.010，Cu的含量為0.007，Ti的含量為0.031，Nb的含量為0.0020。進一步:C的含量為0.11，Si的含量為0.22，Mn的含量為0.54，P的含量為0.010，S的含量為0.005，Cr的含量為0.021，Mo的含量為0.005，Altol的含量為0.020，Ni的含量為0.011，Cu的含量為0.008，Ti的含量為0.030，Nb的含量為0.0022。本發明所解決的另一個技術問題是提供一種含鈮承壓用無縫鋼管的制備方法，生產得到的含鈮承壓用無縫鋼管具有較好的耐壓強度和耐高溫性。技術方案如下:一種含鈮承壓用無縫鋼管的制備方法，包括煉鋼生產過程、無縫鋼管的軋制過程和承壓用無縫鋼管熱處理過程；生產得到的含鈮承壓用無縫鋼管的質量百分的化學成分為C0.10 0.16, Si0.17 0.35,Mn0.60 0.80, Cr ( 0.3,Mo ( 0.08,P ^ 0.02, S ^ 0.02，Nb0.001 0.005，Altol0.02 0.045，Ti0.02 0.04，Ni ( 0.3，Cu ( 0.3，其余為 Fe，各成分質量分數共計為100%。進一步，煉鋼生產過程包括:鐵水轉爐冶煉、LF精煉、VD脫氣和圓坯連鑄；所述轉爐冶煉采用100噸頂底復吹轉爐，采用脫硫鐵水，硅鐵、錳鐵等合金采用脫氧合金化，單渣工藝，終渣堿度按3.0控制，轉爐終點成分控制碳不小于0.03%,磷不大于0.01%,鋼水溫度控制在1600°C以上，出鋼過程加入白灰塊100 300KG ;LF精煉采用單精煉生產，全過程按精煉正常吹氬，根據轉爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、鋼水升溫及成分調整；VD真空度^ 0.lOKPa，深真空時間彡13min，真空后喂硅鈣線150米，之后進行軟吹，軟吹時間大于8分鐘；連鑄采用電磁攪拌方式，過冷度ΔΤ ( 30°C,拉速控制在1.0m/min恒定拉速。進一步，無縫鋼管的軋制過程包括:圓坯鋸切、加熱、穿孔、軋管、張力減徑、取樣、冷卻、切頭尾、矯直、檢查、包裝、過磅和入庫；其圓坯穿孔時溫度為1250 1280°C，軋管時溫度為1180 1220°C，定張減時溫度為820 860°C。進一步，承壓用無縫鋼管熱處理過程中，正火溫度為880 940°C，保溫20 40分鐘。技術效果包括:本發明提供了一種含鈮承壓用無縫鋼管及其制備方法，存在鈮元素的低碳鋼具有良好強度、韌性及高溫力學性能，用本發明技術方案制備的無縫鋼管具有很好的耐壓強度和耐高溫性。本發明含鈮承壓用無縫鋼管具有獨特的生產工藝，生產工藝生產效率高、成本低、節能環保，無縫鋼管具有很好的耐壓強度和耐高溫性，適合于大規模生產。
具體實施例方式本發明是利用包鋼自有礦石中天然含鈮的特性，冶煉出具有良好強度、韌性及高溫力學性能的鋼材，在 不增加生產成本的基礎上制備出機械性能良好的承壓用無縫鋼管。本發明中，含鈮承壓用無縫鋼管，其質量百分的化學成分為:C0.10 0.16；Si0.17 0.35 ；Mn0.54 0.80 ；Cr 彡 0.3 ；Mo ( 0.08 ；P ( 0.02 ；S ( 0.02 ；Nb0.001
0.005 ；Altol0.02 0.045 ；Ti0.02 0.04 ；Ni ^ 0.3 ；Cu ^ 0.3 ;其余為 Fe，各成分質量分數共計為100% ;該材料成分的合金元素Cr使鋼具有一定的的抗腐蝕能力；Mo提高鋼的高溫強度；Nb細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性，提高高溫強度；Ti使鋼的內部組織致密，細化晶粒；A1細化晶粒，提高沖擊韌性。本發明中的Nb并非為外加合金，而是包鋼自有礦石中天然含的鈮留存在最終成品鋼材中的含量。含鈮承壓用無縫鋼管的制備方法整體上包括三個步驟:煉鋼生產過程、無縫鋼管的軋制過程和承壓用無縫鋼管熱處理過程。鋼材冶煉連鑄工藝流程為:鐵水預處理一轉爐冶煉一LF精煉一VD脫氣一圓坯連鑄。其中冶煉采用100噸頂底復吹轉爐，采用脫硫鐵水，硅鐵、錳鐵等合金采用脫氧合金化，單渣工藝，終渣堿度按3.0控制，轉爐終點成分控制碳不小于0.03%,磷不大于0.01%,鋼水溫度控制在1600°C以上，出鋼過程加入白灰塊100 300KG。LF精煉采用單精煉生產，全過程按精煉正常吹氬，根據轉爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、鋼水升溫及成分調整。VD真空度彡0.lOKPa，深真空時間彡13min，真空后喂硅鈣線150米，之后進行軟吹，軟吹時間大于8分鐘。連鑄采用電磁攪拌方式，過冷度Δ T ( 30°C,拉速控制在1.0m/min恒定拉速,冷卻采用堆垛冷卻方式。
LF爐(LADLE FURNACE)即鋼包精煉爐，是鋼鐵生產中主要的爐外精煉設備。VD型鋼包精煉爐是在真空下吹氧、脫碳、真空除氣、真空下合金成分微調，主要用于精煉超低碳鋼和電工純鐵等；VD型鋼包精煉爐可對鋼水進行一般的真空脫氣處理及真空下合金成分微調。無縫鋼管的軋制工藝為:圓坯一鋸切一加熱一穿孔一軋管一張力減徑一取樣一冷卻一切頭尾一矯直一檢查一包裝一過磅一入庫。其圓坯穿孔時溫度為1250 1280°C ;軋管時溫度為1180 1220°C ;定張減時溫度為820 860°C。應用Φ 159mmPQF機組軋制規格為Φ 114mmX4.8mm的無縫鋼管為例，分批取六個樣品，各樣品化學成分如表I所示。1各樣品成分(質量百分數/%)
權利要求
1.一種含鈮承壓用無縫鋼管，其特征在于，其質量百分的化學成分為:C0.10 0.16，Si0.17 0.35，Mn0.54 0.80，Cr ( 0.3，Mo ( 0.08，P 彡 0.02，S 彡 0.02，Nb0.001 0.005，Altol0.02 0.045，Ti0.02 0.04，Ni ( 0.3，Cu 彡 0.3 ;其余為 Fe，各成分質量分數共計為100%。
2.如權利要求1所述的含鈮承壓用無縫鋼管，其特征在于:C的含量為0.14，Si的含量為0.27，Mn的含量為0.58，Cr的含量為0.021，Mo的含量為0.005，P的含量為0.012，S的含量為0.006，Nb的含量為0.002，Altol的含量為0.023，Ti的含量為0.032，Ni的含量為0.009，Cu的含量為0.006。
3.如權利要求1所述的含鈮承壓用無縫鋼管，其特征在于:C的含量為0.12，Si的含量為0.21，Mn的含量為0.55，Cr的含量為0.020，Mo的含量為0.006，P的含量為0.012，S的含量為0.007，Nb的含量為0.0021，Altol的含量為0.028，Ti的含量為0.033，Ni的含量為0.012，Cu的含量為0.008。
4.如權利要求1所述的含鈮承壓用無縫鋼管，其特征在于:C的含量為0.12，Si的含量為0.23，Mn的含量為0.55，P的含量為0.013，S的含量為0.006，Cr的含量為0.022，Mo的含量為0.006，Altol的含量為0.020，Ni的含量為0.010，Cu的含量為0.007，Ti的含量為0.031，Nb的含量為0.0020。
5.如權利要求1所述的含鈮承壓用無縫鋼管，其特征在于:C的含量為0.11，Si的含量為0.22，Mn的含量為0.54，P的含量為0.010，S的含量為0.005，Cr的含量為0.021，Mo的含量為0.005，Altol的含量為0.020，Ni的含量為0.011，Cu的含量為0.008，Ti的含量為0.030，Nb的含量為0.0022。
6.一種含鈮 承壓用無縫鋼管的制備方法，其特征在于:包括煉鋼生產過程、無縫鋼管的軋制過程和承壓用無縫鋼管熱處理過程；生產得到的含鈮承壓用無縫鋼管的質量百分的化學成分為 C0.10 0.16, Si0.17 0.35,Mn0.60 0.80，Cr 彡 0.3，Mo 彡 0.08，P 彡 0.02，S 彡 0.02，Nb0.001 0.005，Altol0.02 0.045，Ti0.02 0.04，Ni ( 0.3，Cu 彡 0.3，其余為Fe，各成分質量分數共計為100%。
7.如權利要求6所述的含鈮承壓用無縫鋼管的制備方法，其特征在于，煉鋼生產過程包括:鐵水轉爐冶煉、LF精煉、VD脫氣和圓坯連鑄；所述轉爐冶煉采用100噸頂底復吹轉爐，采用脫硫鐵水，硅鐵、錳鐵等合金采用脫氧合金化，單渣工藝，終渣堿度按3.0控制，轉爐終點成分控制碳不小于0.03%，磷不大于0.01%，鋼水溫度控制在1600°C以上，出鋼過程加入白灰塊100 300KG ;LF精煉采用單精煉生產，全過程按精煉正常吹氬，根據轉爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、鋼水升溫及成分調整；VD真空度< 0.lOKPa，深真空時間^ 13min，真空后喂硅鈣線150米，之后進行軟吹，軟吹時間大于8分鐘；連鑄采用電磁攪拌方式，過冷度ΔΤ< 30°C,拉速控制在1.0m/min恒定拉速。
8.如權利要求6所述的含鈮承壓用無縫鋼管的制備方法，其特征在于，無縫鋼管的軋制過程包括:圓坯鋸切、加熱、穿孔、軋管、張力減徑、取樣、冷卻、切頭尾、矯直、檢查、包裝、過磅和入庫；其圓坯穿孔時溫度為1250 1280°C，軋管時溫度為1180 12201:，定張減時溫度為820 860°C。
9.如權利要求6所述的含鈮承壓用無縫鋼管的制備方法，其特征在于，承壓用無縫鋼管熱處理過程中，正火溫度為880 940°C，保溫20 40分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種含鈮承壓用無縫鋼管，其質量百分的化學成分為C0.10～0.16，Si0.17～0.35，Mn0.54～0.80，Cr≤0.3，Mo≤0.08，P≤0.02，S≤0.02，Nb0.001～0.005，Altol0.02～0.045，Ti0.02～0.04，Ni≤0.3，Cu≤0.3；其余為Fe，各成分質量分數共計為100％。本發明還公開了一種含鈮承壓用無縫鋼管的制備方法。利用本發明技術方案制備的無縫鋼管具有很好的耐壓強度和耐高溫性。
文檔編號C22C38/14GK103147003SQ20131009302
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者石曉霞, 劉金, 馬愛清, 程正方, 豐小冬, 張行剛 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司