专利名称：一种去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，具体地讲，本发明涉及一种去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法。
背景技术：
一般在连续热处理生产线对大批量的无缝钢管进行调质热处理。调质热处理工艺包括淬火、回火、冷却、矫直，连续热处理生产线设备主要是淬火炉、高压水除鳞装置、水淬装置、回火炉、冷床、矫直机。将无缝钢管在淬火炉中加热，加热温度一般在850°C以上，因此在无缝钢管的表面会产生氧化皮，出炉后使无缝钢管进水淬装置淬水、随后进回火炉回火，出回火炉后在冷床冷却钢管，然后进矫直机矫直。通常，使用高压水除鳞装置将无缝钢管表面的氧化皮除掉。除鳞装置一般设置在 淬火炉或回火炉的出炉炉门处，除鳞装置中布置成环状的一系列喷嘴喷水形成一个高压水环，当无缝钢管通过水环时，高压水打在钢管的外表面上使氧化皮急冷而脱落，因高压水接触钢管表面的时间较短(I 3秒)，钢管管体的温降只有20°C 40°C左右，对普通钢管而言除鳞装置去除氧化皮效果较好。然而，含铬无缝钢管的含铬量一般在O. 8wt% 5wt%之间，因含铬而使这种钢管在热处理加热过程中产生的外表面氧化皮结合牢固，采用通常的高压水除鳞难以将外表面氧化皮去除干净，从而会严重影响含铬无缝钢管的表面质量。因此，需要将含铬无缝钢管从连续热处理生产线下线转去专门的喷砂车间喷砂才能去除氧化皮，这样就增加了生产成本，延长了生产周期。
发明内容
在现有技术中，对于含铬无缝钢管的除鳞，需要下线处理，从而增加了生产成本，延长了生产周期。为此，本发明提供了一种在对含铬无缝钢管调质热处理后去除钢管表面氧化皮的方法，该方法可以解决含铬钢无缝钢管热处理后表面氧化皮不易去除的问题，能够大幅提闻钢管表面质量。本发明的目的在于提供一种去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法，所述方法包括下述步骤对含铬无缝钢管进行淬火，在淬火步骤中，加热含铬无缝钢管时控制加热炉的残氧量在3%以下；对淬火后的含铬无缝钢管进行回火；对回火后的含铬无缝钢管进行一次冷却，以将含铬无缝钢管冷却至300°C以下，使含铬无缝钢管外表面的氧化皮变得疏松；利用六辊矫直机对一次冷却后的含铬无缝钢管进行一次矫直，使得含铬无缝钢管表面只被旋转和压扁而没有弯曲，以去除含铬无缝钢管表面的氧化皮；最后，对一次矫直后的含铬无缝钢管进行二次冷却和二次矫直，使含铬无缝钢管的弯曲度和椭圆度达到成品钢管的要求。根据本发明，在一次矫直步骤中，将六辊矫直机的三个上矫直辊的中心调整在一条中心上，并且将六辊矫直机的三个下矫直辊的中心调整在一条中心上，使得含铬无缝钢管在进入六辊矫直机后只被三对矫直辊轻微压扁而没有弯曲。
根据本发明，在二次冷却步骤中，可以将一次矫直后的含铬无缝钢管冷却至常温。根据本发明，在二次矫直步骤中，六辊矫直机可以被调整成中间的一对矫直辊与前后的两对矫直辊高度不一致，使得含铬无缝钢管在进入六辊矫直机后被中间的一对矫直辊弯曲，并被三对矫直辊压扁。因此，根据本发明，提供了一种含铬钢无缝钢管调质热处理后去除钢管表面氧化皮的方法，该方法可以解决含铬钢无缝钢管热处理后表面氧化皮不易去除的问题，大幅提高钢管表面质量，通过矫直机搓掉氧化皮，不需使用高压水除鳞装置。本发明为含铬钢无缝钢管的生产提供了一种新的选择，具有广阔的应用前景。
图I是示出了根据本发明的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法的流程图。图2是示出了在根据本发明的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法中的一次矫 直步骤中使用的六辊矫直机的结构示意图。
具体实施例方式本发明提供了一种在连续热处理生产线上通过改进工艺来去除含铬无缝钢管表面的氧化皮的方法，以避免使钢管下线，从而提高了工艺效率，缩短了工艺时间。下面将结合附图来详细地描述根据本发明的去除含铬钢无缝钢管表面的氧化皮的方法。图I是示出了根据本发明的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法的流程图。图2是示出了在根据本发明的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法中的一次矫直步骤中使用的六辊矫直机的结构示意图。如图I所示，根据本发明的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法包括对含铬无缝钢管执行淬火、回火、一次冷却、一次矫直、二次冷却、二次矫直六个步骤。具体地讲，在对含铬无缝钢管进行淬火的步骤中，淬火加热时控制加热炉的残氧量在3% (体积百分比)以下，以尽可能地减少氧化皮在含铬无缝钢管表面的生成。一次冷却是指将回火后的钢管在冷床上冷却至300°C以下，以使含铬无缝钢管外表面的氧化皮变得疏松。一次矫直步骤采用六辊矫直机，如图2所示，该六辊矫直机的三个上矫直辊的中心调整在一条中心线上，该六辊矫直机的三个下矫直辊的中心调整在一条中心线上，从而当一次冷却后的含铬无缝钢管进入矫直机后不会弯曲，而只被旋转和压扁。二次冷却指的是钢管经一次矫直后在冷床上冷却至常温。二次矫直是指矫直机按正常参数进行调整，即中间的一对矫直辊与前后的两对矫直辊高度不一致，钢管进入矫直机后被中间的一对矫直辊弯曲，并被三对矫直辊压扁，从而同时改善钢管的弯曲度和椭圆度以达到成品钢管的要求。根据本发明，去除钢管表面的氧化皮包括两方面的工作，一是尽量减少加热时钢管氧化皮的生成，二是在钢管冷却过程中尽量除净氧化皮。本申请的发明人经研究发现，在淬火加热钢管时保持加热炉的残氧量在3%以下，可以避免生成过厚的氧化皮。此外，要在无缝钢管的冷却过程中尽量除净氧化皮则需要研究氧化皮在冷却过程中的变化。典型的无缝钢管氧化铁皮结构由最外层较薄的Fe2O3层、中间层的Fe3O4层和靠近基体侧的厚度最厚的FeO层组成。对于含铬钢无缝钢管而言，最难以去除的主要是FeO层。根据Fe-O平衡相图，在570°C (不含) 1371°C时，FeO处于稳定状态，而在570°C (含)以下时，FeO要发生共析反应生成aFe+Fe304的混合产物，因此，当含铬无缝钢管在冷床上冷至300°C以下时，FeO充分分解并与钢管基体的结合力降低，从而可通过调整六辊矫直机的参数利用矫直辊将氧化皮搓掉。因此，根据本发明的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法，淬火加热含铬无缝钢管时保持加热炉的残氧量在3%以下，以使氧化皮尽可能少地生成；回火后的钢管先在冷床上冷却至300°C以下，钢管外表面FeO氧化皮因充分分解而变得疏松；然后，使一次冷却后的含铬无缝钢管进入六辊矫直机进行一次矫直，通过将该六辊矫直机调整成其三个上矫直辊的中心调整在一条直线上，并且其三个下矫直辊的中心调整在一条直线上，钢管进入矫直机后只被三对矫直辊轻微压扁，而不会弯曲，因此，在钢管旋转前进通过三对矫直辊时，含铬无缝钢管外表面的氧化皮被矫直辊搓掉，因而，一次矫直主要去除钢管表面的氧化皮和轻微改善钢管的椭圆度。综上所述，通过降低加热炉残氧量、控制钢管进矫直机的温度和调整矫直机参数这三者结合来彻底去除钢管氧化皮。另外，根据本发明的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法，一次矫直后钢管在冷床上冷却，再进入二次矫直机二次矫直，二次矫直机按正常的矫直参数调整，使得钢管的弯曲度和椭圆度得以改善以达到成品钢管的要求。 下面结合实施例对本发明的具体实施方式
做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例采用本发明的方法牛产30CrMo钢无缝钢管按API 5CT标准生产钢种为30CrMo、钢级为L80-1、规格为114. 3mmX 6. 88mm的钢管。30CrMo无缝钢管的具体化学成分见下面的表1，Cr含量为O. 90wt% I. 20wt%。表I无缝钢管的化学成分(重量％)
权利要求
1.一种去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法，其特征在于所述方法包括下述步骤 对含铬无缝钢管进行淬火，在淬火步骤中，加热含铬无缝钢管时控制加热炉的残氧量在3%以下； 对淬火后的含铬无缝钢管进行回火； 对回火后的含铬无缝钢管进行一次冷却，以将含铬无缝钢管冷却至300°C以下，使含铬无缝钢管外表面的氧化皮变得疏松； 利用六辊矫直机对一次冷却后的含铬无缝钢管进行一次矫直，使得含铬无缝钢管表面只被旋转和压扁而没有弯曲，以去除含铬无缝钢管表面的氧化皮； 最后，对一次矫直后的含铬无缝钢管进行二次冷却和二次矫直，使含铬无缝钢管的弯曲度和椭圆度达到成品钢管的要求。
2.根据权利要求I所述的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法，其特征在于在一次矫直步骤中，将六辊矫直机的三个上矫直辊的中心调整在一条中心上，并且将六辊矫直机的三个下矫直辊的中心调整在一条中心上，使得含铬无缝钢管在进入六辊矫直机后只被三对矫直辊轻微压扁而没有弯曲。
3.根据权利要求I所述的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法，其特征在于在二次冷却步骤中，将一次矫直后的含铬无缝钢管冷却至常温。
4.根据权利要求I所述的去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法，其特征在于在二次矫直步骤中，六辊矫直机被调整成中间的一对矫直辊与前后的两对矫直辊高度不一致，使得含铬无缝钢管在进入六辊矫直机后被中间的一对矫直辊弯曲，并被三对矫直辊压扁。
全文摘要
本发明提供了一种去除含铬无缝钢管表面氧化皮的方法，所述方法包括下述步骤对含铬无缝钢管进行淬火，在淬火步骤中，加热含铬无缝钢管时控制加热炉的残氧量在3%以下；对淬火后的含铬无缝钢管进行回火；对回火后的含铬无缝钢管进行一次冷却，以将含铬无缝钢管冷却至300℃以下，使含铬无缝钢管外表面的氧化皮变得疏松；利用六辊矫直机对一次冷却后的含铬无缝钢管进行一次矫直，使得含铬无缝钢管表面只被旋转和压扁而没有弯曲；最后，对一次矫直后的含铬无缝钢管进行二次冷却和二次矫直，使含铬无缝钢管的弯曲度和椭圆度达到成品钢管的要求。根据本发明的方法，能够解决含铬钢无缝钢管热处理后表面氧化皮不易去除的问题，从而大幅提高钢管表面质量。
文档编号B21B45/04GK102921749SQ20121050439
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者江健, 黄英, 邹友富, 熊祺, 杨旭, 佘小龙 申请人:攀钢集团成都钢钒有限公司