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环境用42crmo无缝钢管的制造方法的特点

来源:山东聊城凯泰管业有限公司 发布时间:2020/4/20 10:03:02

  采用的技术方案是提供一种酸性环境用42crmo无缝钢管的制造方法,该方法包括以下步骤:

  炼钢

  合理的化学成分配比和合适的炼钢工艺是得到合格的热轧母材的必备。

  采用优质废钢和合金为原料,配置的钢种成分重量%为:C 0.06~0.14%,Si 0.20~0.45%,Mn 1.00~1.30%,P≤0.015%,S≤0.003%,Ni≤0.10%,Cu≤0.20%,Cr 0.05~0.30%,Mo 0.05~0.30%,Al 0.015~0.060%,N 0.003~0.010%,Nb 0.030~0.050%,V 0.05~0.09%,Ca≤0.060%,余量为Fe和杂质。碳当量CEpcm≤0.22%,CEIIW≤0.39%。

  具体优化的化学成分说明如下:

  C:考虑碳含量对钢的强度和韧性的影响,一般碳含量超过0.14%会加剧带状产生,不利于抗HIC,综合考虑,把C含量控制在0.06~0.14%之间。

  Si:Si是有效的脱氧的元素,且能提高钢的强度,但加入大量的硅会降低韧性和耐蚀性,所以将其含量限止在0.20~0.45%范围内。

  Mn:Mn具有很强的脱氧能力,从抗腐蚀的角度,将其大含量控制在1.30%以下。Mn的添加量过多会降低钢的韧性,又促进有害元素P、S、Sn、Sb等向晶界偏析,偏析在晶界的P、Sn、Sb等和H能发生交互作用,从而使晶界键合力大幅度下降,容易引起氢致沿晶断裂。通过数据统计和经验,所以将其含量限止在1.00~1.30%范围内。

  P、S:P和S是杂质元素。综合耐蚀性和炼钢的成本,将杂质元素含量控制在P≤0.015%、S≤0.003%。

  Al:Al是镇静钢所必须添加的元素,其含量低于0.005%时不能达到脱氧效果,但含量过高时,易导致夹杂物增多,产生发纹,降低韧性和加工性能,因此控制Als 0.015~0.060%。

  Nb:Nb是加入的微合金化元素,Nb的量加入太高,在轧制过程中易出现轧制缺欠,影响钢的表面质量。控制其含量在0.030~0.050%之间。

  V:V具有较高的析出强化作用,V是同通过铁素体中以VC析出强化来提高钢的强度。控制V含量在0.05~0.09%之间。且V+Nb≥0.09%。

  Cr:Cr是合金化元素,少量添加Cr元素可以提高强度,且对抗全面腐蚀性能有利,为了保证焊接性能,控制其范围含量在0.05~0.30%之间。

  Mo:Mo也是合金化元素,少量添加可以提高强度和抗腐蚀性能,通过优化配比,将其含量控制在0.05~0.30%,且Cr+Mo含量要≥0.15%,Cr+Mo+Mn≤1.80%。

  Cu、Ni:Cu、Ni为钢种残余金属,非合金化元素,要严格控制其含量,尽量降低其含量减少其对碳当量的贡献,允许其的大含量为Ni≤0.10%,Cu≤0.20%。

  钢管成分特点是低碳控锰,Cr、Mo元素合金化,且含量要≥0.15%,Cr+Mo+Mn≤1.80%。Nb、V元素微合金化,限制Cu、Ni残余含量及杂质元素P、S的含量,并规定C含量的上限和N含量,保证Al/N≥2,Ca/S≥1,通过大量试验选择合理的成分配比,赋予高纯净钢以良好的抗HIC性能。

  采用国际上通用的短流程工艺EAF、LF、VD或RH、FW、CCM并结合微合金化、纯净钢冶炼、夹杂物变性得到表面质量合格的圆形钢坯。具体控制要点如下:

  EAF:电炉炼钢,控制出钢时杂质元素P含量,保证P小于0.015%。

  LF:钢包炉精炼,调整合金元素的含量。

  VD或RH:真空冶炼,高真空度66.7Pa以下,包底吹氩保持10min以上,到达脱碳、脱硫和脱气,促进夹杂物上浮,使钢中的H含量脱到2ppm以下,而且O、N和S含量低,夹杂物少,钢水洁净度高。

  FW:包芯丝喂丝处理,通过向钢水喂入Si-Ca丝改变夹杂物形态,使长条状的MnS夹杂转变成Ca的球形复合夹杂物,从而改善钢的韧性、各向异性性能、降低残余应力,提高抗腐蚀性能。CaSi喂入量≥100m/炉,喂丝后弱搅时间≥5min。

  CCM:连铸,采用带有Ar气密封的保护钢管,中包覆盖剂,浸入式水口和结晶器保护渣的保护浇铸先进技术,使钢水和空气完全隔离,防止钢水在浇铸过程中的二次氧化。连铸圆管坯的直径公差≤±1.4%、椭圆度公差≤2.5%,保证毛管的几何尺寸和形状精度