一种马氏体钢管的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种马氏体钢管的制备方法，包括以下步骤：1）马氏体钢管管坯打中心孔，然后进行穿孔；所述穿孔温度为1000-1200℃；2）对穿孔后的管坯进行退火处理；3）对退火后的管坯用酸洗液进行酸洗，然后依次进行磷化、皂化和润滑处理；4）将润滑处理后的管坯进行冷轧，得到马氏体钢管成品；所述步骤2）的退火工艺依次包括以下步骤：a.钢管管坯放入炉内，温度升至750-760℃，保温0.5-1.5h；b.将炉内温度升至770-820℃，处理3-4h；c.将炉内温度降至710-730℃，保温1.5-2.5h；d.将炉内温度降至650-700℃，保温1.5-2.5h；e.管坯出炉，冷却至室温。该制备方法简易可靠，制作中马氏体钢管不开裂，减少管坯的报废量；所制得的马氏体钢管质量好，强度低，韧性佳，适于进一步的加工。
【专利说明】一种马氏体钢管的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢管的制备领域，尤其涉及一种马氏体钢管的制备方法。
【背景技术】
[0002]马氏体不锈钢具有良好的力学性能和高温抗氧化性以及抗腐蚀性，所以应用范围非常广，但是马氏体钢管的制备难度大，得到的马氏体钢管质量差，不耐用，专利号为CN102699103的中国专利于2012年10月3日公开了一种20CrMo钢管的制备方法，工艺步骤简短，有益于节约能源消耗，但生产过程中，经常会出现钢管内表面或外表面纵向开裂，一旦开裂便无法进行后续的加工，导致钢材的浪费，而且制得的马氏体钢管，硬度非常大，韧性小，很难再次加工。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种马氏体钢管的制备方法，其制备方法能够解决马氏体钢管生产的生产问题，生产成本低，得到的马氏体钢管质量好，硬度低，韧性高，适合对其进行进一步的加工。
[0004]为了达到所述的发明目的，本发明采用如下的技术方案:一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:1)马氏体钢管管坯打中心孔，然后进行穿孔；所述穿孔温度为1000-1200°c ;2)对穿孔后的管坯进行退火处理；3)对退火后的管坯用酸洗液进行酸洗，然后依次进行磷化、皂化和润滑处理；4)将润滑处理后的管坯进行冷轧，得到马氏体钢管成品；所述步骤2)的退火工艺依次包括以下步骤:a.钢管管坯放入炉内，温度升至750-760°C，保温0.5-1.5h ；b.将炉内温度升至770_820°C，处理3_4h ；c.将炉内温度降至710-730O，保温1.5-2.5h ；d.将炉内温度降至650-700°C，保温1.5-2.5h ；e.管坯出炉，冷却至室温。
[0005]作为优选，所述中心孔的孔径为15mm以上,深度为10_25mm。
[0006]这种规格的中心孔，与穿孔用的顶头适配，不易穿偏，提高了穿孔效率。
[0007]作为优选，退火工艺中步骤e所述的冷却方法为在石棉保温箱内缓慢冷却。
[0008]出炉后自然冷却会导致钢管开裂，采用石棉保温箱缓慢冷却能避免钢管表面开
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[0009]作为优选，所述步骤3)中的酸洗温度为50_60°C，酸洗时间为30_50min。
[0010]适宜的酸洗温度可以提高酸洗效果，酸洗时间过长会导致钢管过酸洗，过酸洗的管坯表面粗躁、色暗，严重时有圆形针孔，冷轧时容易粘辊或破碎；酸洗不充分的话不能完全清除管坯表面的锈、氧化皮，得到的钢管成品抗腐蚀能力差。
[0011]作为优选，所述步骤3)中的磷化温度为55-65°C，磷化时间为15_25min。
[0012]磷化处理后在钢管表面形成磷化膜，起到很好的防腐蚀效果，55-65 °C下处理15-25min可形成7_10g/m2的磷化膜，既有良好的防腐效果，又能节约高温消耗的能量以及磷化液。[0013]作为优选，所述酸洗液为稀硫酸和氯化钠溶液的混合液。
[0014]作为优选，所述酸洗液中稀硫酸的终摩尔浓度为15-20%，所述氯化钠溶液终浓度为 4-6%。
[0015]本发明采用的稀硫酸和氯化钠溶液混合作为酸洗液，酸洗效果好，而且结合本发明所述的磷化处理，所制钢管在冷轧过程中，开裂率明显降低，防腐蚀性更好。
[0016]作为优选，所述步骤3)中酸洗前还应将退火后的管坯进行矫直3-4次。
[0017]矫直的目的是为了使管坯外表面的氧化皮松落，便于酸洗。
[0018]作为优选，对步骤4)得到的成品在真空炉中进行时效处理。
[0019]通过实施上述的技术方案，本发明的优点是:
(1)采用穿孔、退火、酸洗、冷轧的流程来制备马氏体钢管，该制备方法简易可靠，通过优化退火工艺，制作中马氏体钢管不开裂，所制得的马氏体钢管质量好，强度低，韧性佳，适于进一步的加工；
(2)穿孔温度关系到穿孔率以及钢管的开裂度，适合的穿孔温度可以保证穿孔效率，避免钢管开裂，还能避免废品的产生。在穿孔前先将穿孔用的顶头预热，穿孔效果更佳；
(3)本发明的各工艺步骤参数尤其是本发明的退火工艺，可以克服钢管内表面或外表面容易开裂的缺陷，这可能是由于先将钢管管坯放入火炉中在750-760°C保温，保证钢管与炉内温度一致，然后进行阶段性退火处理和降温，使管坯性能稳定。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的说明。
[0021]实施例1:
一种马氏体钢管的制备方法，包括以下步骤:1)马氏体钢管管坯打孔径为15mm，深度为IOmm的中心孔，然后将打孔顶头预热至800°C，在温度为1000°C的条件下进行穿孔；2)将穿孔后的管坯引入退火炉中进行退火处理，包括以下步骤:a.管坯引入退火炉内，温度升至750°C，保温1.5h ;b.将炉内温度升至820°C，处理3h ；c.将炉内温度自然降至730°C，保温2.5h;d.将炉内温度自然降至700°C，保温1.5h;e.管坯出炉，引入石棉保温箱内缓慢冷却至室温；3)对退火后的管坯进行矫直3次，然后用终摩尔浓度为20%的稀硫酸和终浓度为5%的氯化钠溶液组成的酸洗液在温度为60°C酸洗30min，之后用高压水冲洗酸洗后的钢管，然后进行磷化处理25min，处理温度为55°C，处理完用水将钢管表面磷化液冲洗干净，接着进行皂化处理，之后用玻璃粉润滑处理；4)将管坯进行冷轧，得到马氏体钢管成品。
[0022]实施例2:
一种马氏体钢管的制备方法，包括以下步骤:1)马氏体钢管管坯打孔径为20mm，深度为25mm的中心孔，然后将打孔顶头预热至1000°C，在温度为1200°C的条件下进行穿孔；2)将穿孔后的管坯引入退火炉中进行退火处理，包括以下步骤:a.管坯引入退火炉内，温度升至760°C，保温0.5h ；b.将炉内温度升至770°C，处理4h ；c.将炉内温度自然降至710°C，保温2h;d.将炉内温度自然降至650°C，保温2.5h;e.管坯出炉，引入石棉保温箱内缓慢冷却至室温；3)对退火后的管坯进行矫直4次，然后用终摩尔浓度为15%的稀硫酸和终浓度为4%的氯化钠溶液组成的酸洗液在温度为50°C酸洗50min，之后用高压水冲洗酸洗后的钢管，然后进行磷化处理15min，处理温度为65°C，处理完用水将钢管表面磷化液冲洗干净，接着进行皂化处理，之后用玻璃粉润滑处理；4)将管坯进行冷轧，得到马氏体钢管成品。
[0023]实施例3:
一种马氏体钢管的制备方法，包括以下步骤:1)马氏体钢管管坯打孔径为18mm，深度为20mm的中心孔，然后将打孔顶头预热至900°C，在温度为1100°C的条件下进行穿孔；2)将穿孔后的管坯引入退火炉中进行退火处理，包括以下步骤:a.管坯引入退火炉内，温度升至750°C，保温Ih ；b.将炉内温度升至800°C，处理3.5h ；c.将炉内温度自然降至720°C，保温1.5h;d.将炉内温度自然降至680°C，保温2h;e.管坯出炉，引入石棉保温箱内缓慢冷却至室温；3)对退火后的管坯进行矫直4次，然后用终摩尔浓度为18%的稀硫酸和终浓度为4%的氯化钠溶液组成的酸洗液在温度为55°C酸洗40min，之后用高压水冲洗酸洗后的钢管，然后进行磷化处理20min，处理温度为60°C，处理完用水将钢管表面磷化液冲洗干净，接着进行皂化处理，之后用玻璃粉润滑处理；4)将管坯进行冷轧，得到马氏体钢管成品；5)将马氏体钢管成品投入真空炉中进行时效处理，真空度为10_4Pa。
[0024]实施例4:
与实施例1的不同点为:所述的酸洗液配方为HF5-8%、HN0310-15%，其余为水。所述酸洗时间为lOmim。
[0025]实施例5:
与实施例1的不同点为:所述磷化处理lOmin，处理温度为50°C。
[0026]实施例6:
与实施例1的不同点为:所述的酸洗液配方为HF5-8%、HN0310-15%，其余为水。所述酸洗时间为lOmim。所述磷化处理lOmin，处理温度为50°C。
[0027]对比例1:
一种马氏体钢管的现有制备方法，包括以下步骤:1)马氏体钢管管坯打中心孔，在温度为1000°C的条件下进行穿孔；2)将穿孔后的管坯引入退火炉中，800°C温度下进行退火处理；3)对退火后的管坯用终摩尔浓度为15%的稀硫酸和终浓度为3%的氯化钠溶液组成的酸洗液进行酸洗，之后用水冲洗酸洗后的钢管，然后进行磷化处理15min，处理温度为500C，处理完用高压水将钢管表面磷化液冲洗干净，接着进行皂化处理，之后用玻璃粉润滑处理；4)将管坯进行冷轧，得到马氏体钢管成品。
[0028]对比例2:
一种马氏体钢管的现有制备方法，包括以下步骤:I)马氏体钢管管坯打中心孔，在温度为1100°c的条件下进行穿孔；2)将穿孔后的管坯引入退火炉中，780°C温度下进行退火处理；3)对退火后的管坯用终摩尔浓度为13%的稀硫酸和终浓度为2%的氯化钠溶液组成的酸洗液进行酸洗，之后用高压水冲洗酸洗后的钢管，然后进行磷化处理lOmin，处理温度为50°C，处理完用水将钢管表面磷化液冲洗干净，接着进行皂化处理，之后用玻璃粉润滑处理；4)将管坯进行冷轧，得到马氏体钢管成品。
[0029]通过静压发对实施例1-3和对比例所得到的尺寸为50*7.5的马氏体钢管成品的硬度(HRC)和断裂韧性(U以及1000根钢管成品中的开裂根数进行检测，检测结果见表I:
表1:不同工艺得到的马氏体钢管成品的检测结果:
【权利要求】
1.一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:1)马氏体钢管管坯打中心孔，然后进行穿孔；所述穿孔温度为1000-120(TC ；2)对穿孔后的管坯进行退火处理；3)对退火后的管坯用酸洗液进行酸洗，然后依次进行磷化、皂化和润滑处理；4)将润滑处理后的管坯进行冷轧，得到马氏体钢管成品；所述步骤2)的退火工艺包括以下步骤:a.钢管放入炉内，温度升至750-760°C，保温0.5-1.5h ；b.将炉内温度升至770_820°C，处理3-4h ；c.将炉内温度降至710-730°C，保温1.5-2.5h ；d.将炉内温度降至650-700°C，保温1.5-2.5h;e.管坯出炉，冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:所述中心孔的孔径为15_以上，深度为10_25mm。
3.根据权利要求1所述的一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:退火工艺中步骤e所述的冷却方法为在石棉保温箱内缓慢冷却。
4.根据权利要求1所述的一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:所述步骤3)中的酸洗温度为50-60°C，酸洗时间为30-50min。
5.根据权利要求1所述的一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:所述步骤3)中的磷化温度为55-65°C，磷化时间为15-25min。
6.根据权利要求5所述的一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:所述酸洗液为稀硫酸和氯化钠溶液的混合液。
7.根据权利要求6所述的一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:所述酸洗液中稀硫酸的终摩尔浓度为20-30%，所述氯化钠溶液终浓度为4-6%。
8.根据权利要求1所述的一种马氏体钢管的制备方法，其特征在于:所述步骤3)中酸洗前还应将退火后的管坯进行矫直3-4次。
【文档编号】C21D9/08GK103521548SQ201310508189
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】彭敦林, 林虎 申请人:安吉县鹏大钢管有限公司