一種馬氏體鋼管的制備方法
【專利摘要】本發明公開一種馬氏體鋼管的制備方法，包括以下步驟：1）馬氏體鋼管管坯打中心孔，然后進行穿孔；所述穿孔溫度為1000-1200℃；2）對穿孔后的管坯進行退火處理；3）對退火后的管坯用酸洗液進行酸洗，然后依次進行磷化、皂化和潤滑處理；4）將潤滑處理后的管坯進行冷軋，得到馬氏體鋼管成品；所述步驟2）的退火工藝依次包括以下步驟：a.鋼管管坯放入爐內，溫度升至750-760℃，保溫0.5-1.5h；b.將爐內溫度升至770-820℃，處理3-4h；c.將爐內溫度降至710-730℃，保溫1.5-2.5h；d.將爐內溫度降至650-700℃，保溫1.5-2.5h；e.管坯出爐，冷卻至室溫。該制備方法簡易可靠，制作中馬氏體鋼管不開裂，減少管坯的報廢量；所制得的馬氏體鋼管質量好，強度低，韌性佳，適于進一步的加工。
【專利說明】一種馬氏體鋼管的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼管的制備領域，尤其涉及一種馬氏體鋼管的制備方法。
【背景技術】
[0002]馬氏體不銹鋼具有良好的力學性能和高溫抗氧化性以及抗腐蝕性，所以應用范圍非常廣，但是馬氏體鋼管的制備難度大，得到的馬氏體鋼管質量差，不耐用，專利號為CN102699103的中國專利于2012年10月3日公開了一種20CrMo鋼管的制備方法，工藝步驟簡短，有益于節約能源消耗，但生產過程中，經常會出現鋼管內表面或外表面縱向開裂，一旦開裂便無法進行后續的加工，導致鋼材的浪費，而且制得的馬氏體鋼管，硬度非常大，韌性小，很難再次加工。
【發明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種馬氏體鋼管的制備方法，其制備方法能夠解決馬氏體鋼管生產的生產問題，生產成本低，得到的馬氏體鋼管質量好，硬度低，韌性高，適合對其進行進一步的加工。
[0004]為了達到所述的發明目的，本發明采用如下的技術方案:一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打中心孔，然后進行穿孔；所述穿孔溫度為1000-1200°c ;2)對穿孔后的管坯進行退火處理；3)對退火后的管坯用酸洗液進行酸洗，然后依次進行磷化、皂化和潤滑處理；4)將潤滑處理后的管坯進行冷軋，得到馬氏體鋼管成品；所述步驟2)的退火工藝依次包括以下步驟:a.鋼管管坯放入爐內，溫度升至750-760°C，保溫0.5-1.5h ；b.將爐內溫度升至770_820°C，處理3_4h ；c.將爐內溫度降至710-730O，保溫1.5-2.5h ；d.將爐內溫度降至650-700°C，保溫1.5-2.5h ；e.管坯出爐，冷卻至室溫。
[0005]作為優選，所述中心孔的孔徑為15mm以上,深度為10_25mm。
[0006]這種規格的中心孔，與穿孔用的頂頭適配，不易穿偏，提高了穿孔效率。
[0007]作為優選，退火工藝中步驟e所述的冷卻方法為在石棉保溫箱內緩慢冷卻。
[0008]出爐后自然冷卻會導致鋼管開裂，采用石棉保溫箱緩慢冷卻能避免鋼管表面開
m
? ο
[0009]作為優選，所述步驟3)中的酸洗溫度為50_60°C，酸洗時間為30_50min。
[0010]適宜的酸洗溫度可以提高酸洗效果，酸洗時間過長會導致鋼管過酸洗，過酸洗的管坯表面粗躁、色暗，嚴重時有圓形針孔，冷軋時容易粘輥或破碎；酸洗不充分的話不能完全清除管坯表面的銹、氧化皮，得到的鋼管成品抗腐蝕能力差。
[0011]作為優選，所述步驟3)中的磷化溫度為55-65°C，磷化時間為15_25min。
[0012]磷化處理后在鋼管表面形成磷化膜，起到很好的防腐蝕效果，55-65 °C下處理15-25min可形成7_10g/m2的磷化膜，既有良好的防腐效果，又能節約高溫消耗的能量以及磷化液。[0013]作為優選，所述酸洗液為稀硫酸和氯化鈉溶液的混合液。
[0014]作為優選，所述酸洗液中稀硫酸的終摩爾濃度為15-20%，所述氯化鈉溶液終濃度為 4-6%。
[0015]本發明采用的稀硫酸和氯化鈉溶液混合作為酸洗液，酸洗效果好，而且結合本發明所述的磷化處理，所制鋼管在冷軋過程中，開裂率明顯降低，防腐蝕性更好。
[0016]作為優選，所述步驟3)中酸洗前還應將退火后的管坯進行矯直3-4次。
[0017]矯直的目的是為了使管坯外表面的氧化皮松落，便于酸洗。
[0018]作為優選，對步驟4)得到的成品在真空爐中進行時效處理。
[0019]通過實施上述的技術方案，本發明的優點是:
(1)采用穿孔、退火、酸洗、冷軋的流程來制備馬氏體鋼管，該制備方法簡易可靠，通過優化退火工藝，制作中馬氏體鋼管不開裂，所制得的馬氏體鋼管質量好，強度低，韌性佳，適于進一步的加工；
(2)穿孔溫度關系到穿孔率以及鋼管的開裂度，適合的穿孔溫度可以保證穿孔效率，避免鋼管開裂，還能避免廢品的產生。在穿孔前先將穿孔用的頂頭預熱，穿孔效果更佳；
(3)本發明的各工藝步驟參數尤其是本發明的退火工藝，可以克服鋼管內表面或外表面容易開裂的缺陷，這可能是由于先將鋼管管坯放入火爐中在750-760°C保溫，保證鋼管與爐內溫度一致，然后進行階段性退火處理和降溫，使管坯性能穩定。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體的實施例，對本發明做進一步的說明。
[0021]實施例1:
一種馬氏體鋼管的制備方法，包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打孔徑為15mm，深度為IOmm的中心孔，然后將打孔頂頭預熱至800°C，在溫度為1000°C的條件下進行穿孔；2)將穿孔后的管坯引入退火爐中進行退火處理，包括以下步驟:a.管坯引入退火爐內，溫度升至750°C，保溫1.5h ;b.將爐內溫度升至820°C，處理3h ；c.將爐內溫度自然降至730°C，保溫2.5h;d.將爐內溫度自然降至700°C，保溫1.5h;e.管坯出爐，引入石棉保溫箱內緩慢冷卻至室溫；3)對退火后的管坯進行矯直3次，然后用終摩爾濃度為20%的稀硫酸和終濃度為5%的氯化鈉溶液組成的酸洗液在溫度為60°C酸洗30min，之后用高壓水沖洗酸洗后的鋼管，然后進行磷化處理25min，處理溫度為55°C，處理完用水將鋼管表面磷化液沖洗干凈，接著進行皂化處理，之后用玻璃粉潤滑處理；4)將管坯進行冷軋，得到馬氏體鋼管成品。
[0022]實施例2:
一種馬氏體鋼管的制備方法，包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打孔徑為20mm，深度為25mm的中心孔，然后將打孔頂頭預熱至1000°C，在溫度為1200°C的條件下進行穿孔；2)將穿孔后的管坯引入退火爐中進行退火處理，包括以下步驟:a.管坯引入退火爐內，溫度升至760°C，保溫0.5h ；b.將爐內溫度升至770°C，處理4h ；c.將爐內溫度自然降至710°C，保溫2h;d.將爐內溫度自然降至650°C，保溫2.5h;e.管坯出爐，引入石棉保溫箱內緩慢冷卻至室溫；3)對退火后的管坯進行矯直4次，然后用終摩爾濃度為15%的稀硫酸和終濃度為4%的氯化鈉溶液組成的酸洗液在溫度為50°C酸洗50min，之后用高壓水沖洗酸洗后的鋼管，然后進行磷化處理15min，處理溫度為65°C，處理完用水將鋼管表面磷化液沖洗干凈，接著進行皂化處理，之后用玻璃粉潤滑處理；4)將管坯進行冷軋，得到馬氏體鋼管成品。
[0023]實施例3:
一種馬氏體鋼管的制備方法，包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打孔徑為18mm，深度為20mm的中心孔，然后將打孔頂頭預熱至900°C，在溫度為1100°C的條件下進行穿孔；2)將穿孔后的管坯引入退火爐中進行退火處理，包括以下步驟:a.管坯引入退火爐內，溫度升至750°C，保溫Ih ；b.將爐內溫度升至800°C，處理3.5h ；c.將爐內溫度自然降至720°C，保溫1.5h;d.將爐內溫度自然降至680°C，保溫2h;e.管坯出爐，引入石棉保溫箱內緩慢冷卻至室溫；3)對退火后的管坯進行矯直4次，然后用終摩爾濃度為18%的稀硫酸和終濃度為4%的氯化鈉溶液組成的酸洗液在溫度為55°C酸洗40min，之后用高壓水沖洗酸洗后的鋼管，然后進行磷化處理20min，處理溫度為60°C，處理完用水將鋼管表面磷化液沖洗干凈，接著進行皂化處理，之后用玻璃粉潤滑處理；4)將管坯進行冷軋，得到馬氏體鋼管成品；5)將馬氏體鋼管成品投入真空爐中進行時效處理，真空度為10_4Pa。
[0024]實施例4:
與實施例1的不同點為:所述的酸洗液配方為HF5-8%、HN0310-15%，其余為水。所述酸洗時間為lOmim。
[0025]實施例5:
與實施例1的不同點為:所述磷化處理lOmin，處理溫度為50°C。
[0026]實施例6:
與實施例1的不同點為:所述的酸洗液配方為HF5-8%、HN0310-15%，其余為水。所述酸洗時間為lOmim。所述磷化處理lOmin，處理溫度為50°C。
[0027]對比例1:
一種馬氏體鋼管的現有制備方法，包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打中心孔，在溫度為1000°C的條件下進行穿孔；2)將穿孔后的管坯引入退火爐中，800°C溫度下進行退火處理；3)對退火后的管坯用終摩爾濃度為15%的稀硫酸和終濃度為3%的氯化鈉溶液組成的酸洗液進行酸洗，之后用水沖洗酸洗后的鋼管，然后進行磷化處理15min，處理溫度為500C，處理完用高壓水將鋼管表面磷化液沖洗干凈，接著進行皂化處理，之后用玻璃粉潤滑處理；4)將管坯進行冷軋，得到馬氏體鋼管成品。
[0028]對比例2:
一種馬氏體鋼管的現有制備方法，包括以下步驟:I)馬氏體鋼管管坯打中心孔，在溫度為1100°c的條件下進行穿孔；2)將穿孔后的管坯引入退火爐中，780°C溫度下進行退火處理；3)對退火后的管坯用終摩爾濃度為13%的稀硫酸和終濃度為2%的氯化鈉溶液組成的酸洗液進行酸洗，之后用高壓水沖洗酸洗后的鋼管，然后進行磷化處理lOmin，處理溫度為50°C，處理完用水將鋼管表面磷化液沖洗干凈，接著進行皂化處理，之后用玻璃粉潤滑處理；4)將管坯進行冷軋，得到馬氏體鋼管成品。
[0029]通過靜壓發對實施例1-3和對比例所得到的尺寸為50*7.5的馬氏體鋼管成品的硬度(HRC)和斷裂韌性(U以及1000根鋼管成品中的開裂根數進行檢測，檢測結果見表I:
表1:不同工藝得到的馬氏體鋼管成品的檢測結果:
【權利要求】
1.一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:1)馬氏體鋼管管坯打中心孔，然后進行穿孔；所述穿孔溫度為1000-120(TC ；2)對穿孔后的管坯進行退火處理；3)對退火后的管坯用酸洗液進行酸洗，然后依次進行磷化、皂化和潤滑處理；4)將潤滑處理后的管坯進行冷軋，得到馬氏體鋼管成品；所述步驟2)的退火工藝包括以下步驟:a.鋼管放入爐內，溫度升至750-760°C，保溫0.5-1.5h ；b.將爐內溫度升至770_820°C，處理3-4h ；c.將爐內溫度降至710-730°C，保溫1.5-2.5h ；d.將爐內溫度降至650-700°C，保溫1.5-2.5h;e.管坯出爐，冷卻至室溫。
2.根據權利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:所述中心孔的孔徑為15_以上，深度為10_25mm。
3.根據權利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:退火工藝中步驟e所述的冷卻方法為在石棉保溫箱內緩慢冷卻。
4.根據權利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中的酸洗溫度為50-60°C，酸洗時間為30-50min。
5.根據權利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中的磷化溫度為55-65°C，磷化時間為15-25min。
6.根據權利要求5所述的一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:所述酸洗液為稀硫酸和氯化鈉溶液的混合液。
7.根據權利要求6所述的一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:所述酸洗液中稀硫酸的終摩爾濃度為20-30%，所述氯化鈉溶液終濃度為4-6%。
8.根據權利要求1所述的一種馬氏體鋼管的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中酸洗前還應將退火后的管坯進行矯直3-4次。
【文檔編號】C21D9/08GK103521548SQ201310508189
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】彭敦林, 林虎 申請人:安吉縣鵬大鋼管有限公司