無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法，屬于鋼管熱處理領(lǐng)域。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題是提供無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法。該方法包括淬火和回火，其中，淬火采用如下方法：先將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至淬火溫度以下0～50℃，再將其放入淬火爐內(nèi)，保證其溫度為淬火溫度，并保溫，然后冷卻；回火采用如下方法：將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至回火溫度以下0～50℃，再將其放入回火爐內(nèi)，保證其溫度為回火溫度，并保溫，然后空冷至室溫。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)方法單位時(shí)間熱處理產(chǎn)量高，鋼管的氧化燒損小。通過(guò)本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的方法，能夠保證熱處理后的鋼管的性能穩(wěn)定，降低成產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法，屬于鋼管熱處理領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
在無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)過(guò)程中，為了獲得所需的性能，需要對(duì)其進(jìn)行熱處理，無(wú)縫鋼管的熱處理一般包括退火、正火、淬火和回火。淬火是將無(wú)縫鋼管加熱至相變溫度以上的給定溫度，保溫一定時(shí)間，然后快速冷卻的一種熱處理工藝。淬火目的在于為了獲得馬氏體，以便在適當(dāng)溫度回火后，獲得所需力學(xué)性能。回火是將無(wú)縫鋼管加熱到奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變溫度以下的某一溫度，經(jīng)適當(dāng)保溫后，冷到室溫的熱處理工藝。回火目的在于獲得無(wú)縫鋼管所需的組織和性能。為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來(lái)的工藝，稱(chēng)為調(diào)質(zhì)熱處理。傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)熱處理通常在連續(xù)式步進(jìn)熱處理生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行，連續(xù)式步進(jìn)熱處理線(xiàn)通常包括步進(jìn)式淬火爐和步進(jìn)式回火爐。鋼管通常先進(jìn)淬火爐，在加熱段升溫到淬火溫度，到保溫段保溫一段時(shí)間后出爐水冷，再進(jìn)回火爐，在加熱段升溫到回火溫度，到保溫段保溫一段時(shí)間后出爐空冷，完成調(diào)質(zhì)處理。淬火爐及回火爐多采用燃?xì)饧訜幔浼訜釙r(shí)間長(zhǎng)，鋼管在爐內(nèi)的時(shí)間長(zhǎng)，單位時(shí)間熱處理產(chǎn)量低，鋼管的氧化燒損大，使制造成本增加，制造效率降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題是提供無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法。本專(zhuān)利技術(shù)無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法，包括淬火和回火，其中，淬火采用如下方法：先將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至淬火溫度以下0～50℃，再將其放入淬火爐內(nèi)，保證其溫度為淬火溫度，并保溫，然后加速冷卻；回火采用如下方法：將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至回火溫度以下0～50℃，再將其放入回火爐內(nèi)，保證其溫度為回火溫度，并保溫，然后空冷至室溫。進(jìn)一步的，淬火和回火時(shí)的感應(yīng)加熱均采用感應(yīng)線(xiàn)圈來(lái)進(jìn)行。作為優(yōu)選方案，感應(yīng)線(xiàn)圈的電流頻率為80～200Hz。進(jìn)一步的，淬火時(shí)，保溫時(shí)間為10～30min，回火時(shí)，保溫時(shí)間為30～60min。其中，所述淬火爐和回火爐均為步進(jìn)式燃?xì)鉅t。其中，所述加速冷卻為水冷、氣冷或水霧冷卻。本專(zhuān)利技術(shù)在傳統(tǒng)的連續(xù)式步進(jìn)熱處理生產(chǎn)線(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，采用感應(yīng)圈和步進(jìn)式燃?xì)鉅t結(jié)合的熱處理生產(chǎn)線(xiàn)，單位時(shí)間熱處理產(chǎn)量高，鋼管的氧化燒損小。通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)的方法，能夠保證熱處理后的鋼管的性能穩(wěn)定，降低成產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。具體實(shí)施方式本專(zhuān)利技術(shù)無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法，包括淬火和回火，其中，淬火采用如下方法：先將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至淬火溫度以下0～50℃，再將其放入淬火爐內(nèi)，保證其溫度為淬火溫度，并保溫，然后加速冷卻；回火采用如下方法：將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至回火溫度以下0～50℃，再將其放入回火爐內(nèi)，保證其溫度為回火溫度，并保溫，然后空冷至室溫。淬火溫度以下0～50℃是指低于淬火溫度50℃到淬火溫度這一溫度范圍，回火溫度以下0～50℃是指低于回火溫度50℃到回火溫度這一溫度范圍。其中，所述淬火溫度和回火溫度根據(jù)鋼的成分、原始組織和性能要求來(lái)確定。其確定方法為現(xiàn)有技術(shù)，在生產(chǎn)實(shí)踐中選擇淬火溫度和回火溫度時(shí)，要考慮生產(chǎn)的無(wú)縫鋼管的化學(xué)成分、技術(shù)要求、尺寸形狀以及原始組織以及冷卻介質(zhì)等諸多因素，對(duì)加熱溫度和回火溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。例如，按API5CT標(biāo)準(zhǔn)L80-1鋼級(jí)生產(chǎn)規(guī)格為244.48*11.05的套管，采用20CrMo，其淬火溫度可選擇900℃，回火溫度可為650℃。感應(yīng)加熱的速度快，加熱時(shí)間短，可在數(shù)秒內(nèi)即達(dá)到要求。淬火時(shí)，感應(yīng)加熱由于加熱速度比爐體加熱速度快得多，因此其馬氏體組織更細(xì)小，相應(yīng)的硬度也更高。但是，感應(yīng)加熱的無(wú)縫鋼管會(huì)存在局部溫度不均的問(wèn)題，同時(shí)由于感應(yīng)加熱時(shí)間短，限制了碳化物的溶解時(shí)間，珠光體層間的碳化物仍殘留在奧氏體中，并保留在隨后轉(zhuǎn)變的馬氏體組織中。通過(guò)將其放入加熱爐內(nèi)，可起到均溫和保溫的作用，同時(shí)增加了碳化物的溶解時(shí)間，以保證所得鋼管的性能穩(wěn)定。進(jìn)一步的，無(wú)縫鋼管在感應(yīng)加熱時(shí)，可采用環(huán)形感應(yīng)線(xiàn)圈進(jìn)行加熱。無(wú)縫鋼管放在交流環(huán)形感應(yīng)線(xiàn)圈中，在交變磁場(chǎng)作用下被加熱。所述感應(yīng)線(xiàn)圈的電流頻率為80～200Hz，優(yōu)選感應(yīng)線(xiàn)圈的電流頻率為90～160Hz，鋼管壁厚越厚，則頻率越低，無(wú)縫鋼管在感應(yīng)線(xiàn)圈中的加熱時(shí)間由鋼管升溫達(dá)到設(shè)定溫度所需時(shí)間而定。淬火時(shí)，保溫時(shí)間根據(jù)鋼管壁厚而定，回火時(shí)，保溫時(shí)間也根據(jù)鋼管壁厚而定。為了獲得性能穩(wěn)定的無(wú)縫鋼管，淬火時(shí)，保溫時(shí)間優(yōu)選為10～30min，回火時(shí)，保溫時(shí)間優(yōu)選為30～60min。本專(zhuān)利技術(shù)所述淬火爐和回火爐均為本領(lǐng)域常用的加熱爐，優(yōu)選為步進(jìn)式燃?xì)鉅t。進(jìn)一步的，淬火時(shí)，加速冷卻優(yōu)選為水冷、氣冷或水霧冷卻。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述，并不因此將本專(zhuān)利技術(shù)限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例1按API5CT標(biāo)準(zhǔn)L80-1鋼級(jí)生產(chǎn)規(guī)格為244.48*11.05的套管，鋼種采用20CrMo，具體成分見(jiàn)表1，生產(chǎn)工藝流程：電爐煉鋼→連鑄280坯→340連軋機(jī)組熱軋→調(diào)質(zhì)熱處理→探傷、水壓、檢查、包裝。表120CrMo鋼的化學(xué)成分CSiMnPSCrMoAlTi0.150.220.650.0160.0041.030.390.0250.0120CrMo套管在感應(yīng)加熱+連續(xù)式步進(jìn)爐生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，套管在進(jìn)淬火爐前經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱圈加熱到860～880℃，再進(jìn)淬火爐進(jìn)行保溫后，冷卻；套管在進(jìn)回火爐前經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱圈加熱到610～630℃，再進(jìn)回火爐進(jìn)行保溫后，空冷。具體工藝參數(shù)如下：感應(yīng)線(xiàn)圈的電流頻率為140Hz，淬火溫度為900℃，淬火保溫時(shí)間為15分鐘，淬火冷卻使用水淬，回火溫度為650℃，回火保溫時(shí)間為45分鐘。熱處理后所得套管的力學(xué)性能見(jiàn)表2，全部滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。表220CrMo的力學(xué)性能實(shí)施例2按API5CT標(biāo)準(zhǔn)L80-1鋼級(jí)生產(chǎn)規(guī)格為273.05*20.24的套管，鋼種采用20CrMo，具體成分見(jiàn)表1，生產(chǎn)工藝流程：電爐煉鋼→連鑄280坯→340連軋機(jī)組熱軋→調(diào)質(zhì)熱處理→探傷、水壓、檢查、包裝。20CrMo套管在感應(yīng)加熱+連續(xù)式步進(jìn)爐生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，套管在進(jìn)淬火爐前經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱圈加熱到850～860℃，再進(jìn)淬火爐加熱到淬火溫度進(jìn)行保溫后，冷卻；套管在進(jìn)回火爐前經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱圈加熱到620～640℃，再進(jìn)回火爐加熱到回火溫度進(jìn)行保溫后，空冷。具體工藝參數(shù)如下：感應(yīng)線(xiàn)圈的電流頻率為90Hz，淬火溫度為900℃，淬火保溫時(shí)間為30分鐘，淬火冷卻使用水淬，回火溫度為650℃，回火保溫時(shí)間為60分鐘本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法，包括淬火和回火，其特征在于：淬火采用如下方法：先將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至淬火溫度以下0～50℃，再將其放入淬火爐內(nèi)，保證其溫度為淬火溫度，并保溫，然后加速冷卻；回火采用如下方法：將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至回火溫度以下0～50℃，再將其放入回火爐內(nèi)，保證其溫度為回火溫度，并保溫，然后空冷至室溫。

【技術(shù)特征摘要】
1.無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法，包括淬火和回火，其特征在于：
淬火采用如下方法：先將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至淬火溫度以下0～50℃，再將其放入淬火
爐內(nèi)，保證其溫度為淬火溫度，并保溫，然后加速冷卻；
回火采用如下方法：將無(wú)縫鋼管感應(yīng)加熱至回火溫度以下0～50℃，再將其放入回火爐
內(nèi)，保證其溫度為回火溫度，并保溫，然后空冷至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)縫鋼管的調(diào)質(zhì)熱處理方法，其特征在于：淬火和回火時(shí)的感
應(yīng)加熱均采用感應(yīng)線(xiàn)圈來(lái)進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：江健，黃英，鄒友富，楊旭，張凱之，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川;51