一种热作模具用无缝钢管及其生产方法

一种热作模具用无缝钢管及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种热作模具用无缝钢管及其生产方法，本发明采用“斜轧穿孔+周期轧管”工艺生产的热作模具用无缝钢管不仅内、外表面质量好，成品钢管达到了热挤压工艺轧制的水平，而且还具有生产成本低、成材率较高的优势；本发明采用的环形炉加热工艺的一个重要作用是对电渣锭进行高温扩散退火处理，这与对成品钢管进行高温扩散退火处理的工艺相比，具有简化工序、降低生产成本、高温扩散退火效果好的优点；本发明采用强风快冷的淬火或固溶工艺取代了普通风冷及油冷工艺，不仅提高了钢管的冷却均匀性，达到提高钢管的冲击韧性及减小横纵向力学性能差异的目的，而且还具有生产成本低、工艺简单、安全环保的优点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于无缝钢管生产【技术领域】，更具体地讲，涉及一种热作模具用无缝钢管 及其生产方法。 一种热作模具用无缝钢管及其生产方法

【背景技术】
[0002] 热作模具钢是制造热作模具的金属材料。由于热作模具的工况条件非常恶劣，如 承受各种应力及金属熔液对模具工作表面的溶蚀、在工作中反复受到炽热金属的加热和冷 却介质（水、油、空气）冷却的热循环交替作用等，为了适应热作模具恶劣的工作环境并提 高其使用寿命，要求热作模具钢应具有高的热强度、良好的耐回火性、高的韧性和塑性、小 的热膨胀系数和好的导热性等优异的力学性能和使用性能。
[0003] 第一代热作模具钢主要是5CrNiMo、5CrMnMo和3Cr2W8V钢，从20世纪30年代初 开始至今一直得到广泛的应用。
[0004] 第二代热作模具钢以美国的八151!110、!111、!112、!113钢系列为代表，尤其以!113 钢最受欢迎。H13钢基本上能满足热作模具所要求的使用性能，是第2代性能优异的中温 (< 600°C )热作模具钢，在热作模具领域得到了广泛的应用。
[0005] 第三代热作模具钢是瑞典的8407、QR090和DIEVAR钢，其中，8407的理论成分与 H13、SKD61、4Cr5M〇SiVl基本相同，但其冶炼工艺更为先进，硫含量很低，组织、性能均非常 优越。DIEVAR是UDDEH0LM公司最新推出的热作模具钢，碳含量稍低于8407与QR090,钥含 量显著高于8407钢。作为一种新型的热作模具钢，DIEVAR钢具有各向同性的高延展性，高 的屈服强度、高的抗氧化性能、非常好的淬透性以及良好的导热性，其优良的性能是今后热 作模具钢发展的方向。
[0006] 由于热作模具钢的化学成分中通常含有较高含量的碳及合金，因此管坯在进行斜 轧穿孔时的变形抗力较大，荒管易形成圈裂及其它内、外表面缺陷。因此，现有的热作模具 用无缝钢管通常采用热挤压工艺进行生产。热挤压工艺虽然较好地解决了荒管内、外表面 缺陷的问题，但其生产成本较高。此外，现有的H13热作模具用无缝钢管的质量不稳定，金 相组织中时常出现较严重的二次碳化物网、带状偏析及亚稳共晶碳化物，导致力学性能与 抗热疲劳性能显著下降。


【发明内容】

[0007] 针对现有技术中的不足，本发明的目的在于上述技术问题中的一个或多个。
[0008] 本发明的目的在于提供一种能够用斜轧穿孔和周期轧管的工艺制造的热作模具 用无缝钢管及其生产方法
[0009] 为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种热作模具用无缝钢管的生产方 法，所述生产方法包括依次进行的冶炼电渣锭、斜轧穿孔、乳制、离线热处理和后处理， 其中，在冶炼电渣锭的步骤中，所述电渣锭的化学成分按重量百分比计包括：C0. 38? 0.42%、Si0.10?0.35%、Mn0.4?0.8%、P0?0.015%、S0?0.008%、Cr4.70?5.45%、 Mol. 75 ?2. 35%、V0. 8 ?1. 15%、Cu 彡 0· 10%、A1 彡 0· 02%、Ni 彡 0· 30% 以及余量的 Fe 和不可避免的杂质；在斜轧穿孔的步骤中，在环形炉中加热所述电渣锭并控制加热温度为 1250?1280°C，在1250?1280°C下保温不小于2小时后出炉空冷至1210?1230°C，再对 所述电渣锭进行斜轧穿孔；在轧制的步骤中，控制终轧温度为900?950°C ;在离线热处理 的步骤中，包括依次进行的以下子步骤：a)待轧制后的荒管空冷至500°C以下后，再将所述 荒管加热至1120?1140°C并保温，之后出炉并进行强风快冷至室温；b)将所述荒管加热至 800?820°C并保温进行高温回火，之后出炉并空冷至室温；c)将所述荒管加热至1040? 1060°C并保温，之后出炉并进行强风快冷至室温；d)将所述荒管加热至580?610°C并保温 进行第一次回火，之后出炉空冷至室温；再将所述荒管加热至580?610°C并保温进行第二 次回火，之后出炉空冷至室温；
[0010] 根据本发明的热作模具用无缝钢管的生产方法的一个实施例，在冶炼电渣锭的步 骤中，包括依次进行的电弧炉冶炼、LF炉精炼、真空脱气处理和电渣重熔。
[0011] 根据本发明的热作模具用无缝钢管的生产方法的一个实施例，所述电渣锭的化学 成分按重量百分比计包括：C0. 40 %、SiO. 22 %、Μη0· 60 %、P0. 006 %、S0. 002 %、Cr5. 10 %、 Mo2. 15%、VI. 0%、Cu0. 05%、A10. 01%、Ni0. 15% 以及余量的 Fe 和不可避免的杂质。
[0012] 根据本发明的热作模具用无缝钢管的生产方法的一个实施例，在斜轧穿孔的步骤 中，采用二辊斜轧锥形辊穿孔机进行斜轧穿孔，其中斜轧穿孔的工艺参数包括：喂入角为 4.5?6.5°、碾轧角为-3?3°、顶伸量为120?320臟、辊距为200?680臟。
[0013] 根据本发明的热作模具用无缝钢管的生产方法的一个实施例，在轧制的步骤中， 采用周期轧管机进行轧制并采用二辊定径机进行定径。
[0014] 根据本发明的热作模具用无缝钢管的生产方法的一个实施例，在离线热处理的步 骤中，所述强风快冷的方式为：在所述荒管的四周相互对称的位置布置多台风机以对荒管 的外表面进行风冷，同时在所述荒管的两端布置多台风机以对荒管的内表面进行风冷。
[0015] 根据本发明的热作模具用无缝钢管的生产方法的一个实施例，在后处理的步骤 中，包括依次进行的精整、探伤、检验和包装。
[0016] 本发明的另一方面还公开了一种热作模具用无缝钢管，所述热作模具用无缝钢管 由上述热作模具用无缝钢管的生产方法生产得到。
[0017] 根据本发明的热作模具用无缝钢管的一个实施例，所述热作模具用无缝钢管的壁 厚不大于85mm。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0019] 1、采用"斜轧穿孔+周期轧管"工艺生产的热作模具用无缝钢管不仅内、外表面 质量好，成品钢管达到了热挤压工艺轧制的水平，而且还具有生产成本低、成材率较高的优 势；
[0020] 2、本发明采用的环形炉加热工艺的一个重要作用是对电渣锭进行高温扩散退火 处理，这与对成品钢管进行高温扩散退火处理的工艺相比，具有简化工序、降低生产成本、 高温扩散退火效果好的优点；
[0021] 3、本发明采用强风快冷的淬火或固溶工艺取代了普通风冷及油冷工艺，不仅提高 了钢管的冷却均匀性，达到提高钢管的冲击韧性及减小横纵向力学性能差异的目的，而且 还具有生产成本低、工艺简单、安全环保的优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 图1示出了本发明进行离线热处理的子步骤a和子步骤b之后的荒管试样经5% 的硝酸酒精溶液腐蚀后的金相组织照片（500X)。
[0023] 图2示出了本发明进行离线热处理的子步骤a和子步骤b之后的荒管试样经5% 的硝酸酒精溶液腐蚀后的金相组织照片（50X)。
[0024] 图3示出了本发明进行离线热处理的全部子步骤之后的钢管的金相组织照片 (500X)。
[0025] 图4示出了本发明制得的成品热作模具用无缝钢管试样经饱和苦味水溶液腐蚀 后的晶粒度照片（500X)。

【具体实施方式】
[0026] 在下文中，将详细描述本发明的热作模具用无缝钢管及其生产方法。若无特别说 明，以下所涉及的百分比均为重量百分比。
[0027] 根据本发明的示例性实施例，所述热作模具用无缝钢管的生产方法包括依次进行 的冶炼电渣锭、斜轧穿孔、乳制、离线热处理和后处理等步骤。本发明是通过同时改进热作 模具用钢的成分及其无缝钢管的生产工艺来达到所设计的成分、组织和性能要求的。
[0028] 具体地，本发明所使用的热作模具用钢为改进型H13钢，它是在H13钢的基础上发 展而来的。与H13钢的化学成分相比，本发明采用的热作模具用钢优化了碳含量的成分范 围，降低了磷、硫含量，大幅提高了钥含量并降低了硅含量，从而改善了其组织和加工性能。 同时，本发明采用了"斜轧穿孔+周期轧管"的生产工艺，对斜轧穿孔前的电渣锭进行了高 温扩散退火处理，并且采用了包括"强风快冷"工序的离线热处理工艺，进一步显著改善无 缝管的金相组织、晶粒度和力学性能。
[0029] 下面针对每一个工艺步骤进行具体说明。
[0030] 首先，在冶炼电渣锭的步骤中，可以通过依次进行的电弧炉冶炼、LF炉精炼、真空 脱气处理和电渣重熔等步骤进行电渣锭的冶炼，但本发明不限于此，只要能够获得所设计 成分的电渣锭即可。
[0031] 根据本发明的示例性实施例，所述电渣锭的化学成分按重量百分比计包括： C0. 38 ?0. 42%、SiO. 10 ?0. 35%、MnO. 4 ?0. 8%、P0 ?0. 015%、S0 ?0. 008%、Cr4. 70 ? 5· 45%、Μο1· 75 ?2. 35%、V0. 8 ?1. 15%、Cu 彡 0· 10%、A1 彡 0· 02%、Ni 彡 0· 30% 以及 余量的Fe和不可避免的杂质。
[0032] 其中，Mo是作为使钢具有二次硬化的主要合金元素加入的，其可以强化二次硬化 效应。并且，为了使钢中V的碳化物溶解进入奥氏体中，需要采用较高的奥氏体化温度，但 这易引起奥氏体晶粒粗化并带来不良影响，所以优选Mo为最佳的二次硬化合金化元素。一 般来讲，为了产生二次硬化效应，要求Mo的加入量不低于1.0%，同时加入3%的Mo时可 取得接近极值的效果，当加入量为2.0?2. 5%时，可获得最经济和有效的效果。并且，在 相同硬度的前提下，当Mo含量达到2. 0?2. 5%时，本发明所设计的钢种比H13钢具有更 好的韧性与延展性，因此在使用过程中的热疲劳性能优于H13钢。
[0033] Si也是提高回火抗力的有效元素，Si能够降低碳在铁素体中的扩散速度，使回火 时析出的碳化物不易聚集，从而增加回火稳定性。另外，Si易使钢呈现带状组织，使钢的 横向性能比纵向性能差，也使钢的脆性转折温度升高，Si还会促进钢的脱碳敏感性，但Si 有利于高温抗氧化性的提高。因此，本发明将Si含量控制在0. 10?0. 35%为宜。
[0034] S、P在凝固过程中易沿晶界析出而弱化晶界，并导致晶间脆性且易形成硫化物夹 杂，严重影响热作模具钢的韧性、塑性及热疲劳性能。此外，S、p的化合物在热加工时易破 裂而产生裂纹，其夹杂物破坏基体的连续性并且容易引起应力集中而产生裂纹。因此，降 低磷、硫含量将提高热作模具钢的冶金质量，故本发明将S、P含量分别控制在0. 008%和 0. 015% 以下。
[0035] 本发明采用具有上述成分的热作模具用钢大幅提高了钥含量，降低了硅含量及 磷、硫含量，这将显著提高热作模具用钢的韧性、延展性及热疲劳性能。
[0036] 根据本发明的另一个实施例，电渣锭的化学成分按重量百分比计可以包括： C0. 40 %, SiO. 22 %, MnO. 60 %, P0. 006 %, SO. 002 Cr5. 10 Mo2. 15 VI. 0 CuO. 05%、A10. 01%、Ni0. 15%以及余量的Fe和不可避免的杂质，但本发明不限于此。
[0037] 在斜轧穿孔的步骤中，首先在环形炉中加热电渣锭并控制加热温度为1250? 1280°C，在1250?1280°C下保温不小于2小时后出炉空冷至1210?1230°C，再对所述电 渣锭进行斜轧穿孔。
[0038] 其中，使电渣锭在1250?1280°C的高温区间长时间保温的一个重要目的是对电 渣锭进行高温扩散退火处理。电渣锭头部的晶界处原先存在大量共晶碳化物并且还富集了 大量颗粒状二次碳化物，通过在环形炉中对电渣锭进行1250?1280°C条件下不小于2小时 的保温后，电渣锭头部的共晶碳化物和二次碳化物都基本溶解，并且通过碳及合金原子的 扩散，其中的偏析能够得以改善；而电渣锭尾部的晶界处的共晶碳化物数量较少，偏析并不 十分严重，经过高温保温后，电渣锭尾部的成分基本均匀。因此，电渣锭在斜轧穿孔之前经 过上述条件下的高温扩散退火处理后，后续轧制的热作模具用无缝钢管中的成分偏析明显 减轻、共晶碳化物大量减少，并且横向冲击韧性大幅度提高。此外，电渣锭出炉后需在空气 中停留一段时间，待其温度降至1210?1230°C后再进行斜轧穿孔，若斜轧穿孔时的穿孔温 度太高，则原始晶粒粗大，并且需终轧温度偏高，从而影响产品的组织和性能；若斜轧穿孔 时的穿孔温度太低，则电渣锭的高温塑性较差、穿孔效率低，而且钢管易轧卡、轧裂，轧管工 具损耗也很大，因此出炉后的电渣锭应冷却至1210?1230°C的温度范围以保证本发明中 的钢管处于较佳的穿孔温度区间内。
[0039] 根据本发明，在斜轧穿孔的步骤中采用二辊斜轧锥形辊穿孔机进行斜轧穿孔，其 中斜轧穿孔的工艺参数包括：喂入角为4. 5?6.5°、碾轧角为-3?3°、顶伸量为120? 320mm、辊距为200?680臟，上述设置的斜轧穿孔工艺参数能够获得较好的钢管产品质量， 但本发明不限于以上设备和参数，只要能够实现斜轧穿孔即可。
[0040] 在轧制的步骤中，控制终轧温度为900?950°C。由于终轧温度偏高会导致荒管的 奥氏体晶粒粗大并影响成品钢管的性能，本发明控制在上述温度范围为宜。根据本发明的 示例性实施例，在轧制的步骤中采用周期轧管机进行轧制并采用二辊定径机进行定径，但 本发明不限于此。
[0041] 在离线热处理的步骤中，包括依次进行的以下子步骤：
[0042] a)首先，待轧制后的荒管空冷至500°C以下后，再将荒管加热至1120?1140°C并 保温，之后出炉并对荒管进行强风快冷至室温。
[0043] 本热处理步骤即为高温固溶，其淬火温度较之后的正常淬火温度高，并且选用较 高的淬火温度是为了在高温奥氏体化的过程中使大部分碳化物溶入奥氏体，接着控制冷却 速度以避免二次碳化物沿晶界析出。随后再经过后续的高温回火就可以获得碳化物分布均 匀的组织，也即本发明采用的是高温固溶与高温回火的热处理工艺取代常用的球化退火工 艺。
[0044] b)然后，将上述处理后的荒管加热至800?820°C并保温进行高温回火，之后出炉 空冷至室温。
[0045] 本热处理步骤即为高温回火，荒管经过前步骤的高温固溶、本步骤的高温回火以 及之后的调质热处理后，可在几乎不降低韧性的条件下得到最大的断裂韧性，钢管的硬度 值也高于普通淬火。断裂韧性的改善有利于提高本发明的热作模具用钢管的抗疲劳裂纹扩 展能力和抗热疲劳开裂能力，抑制热裂纹扩展。
[0046] c)之后再将荒管加热至1040?1060°C并保温，之后出炉并对荒管进行强风快冷 至室温。
[0047] 本热处理步骤即为淬火，由于在上述淬火温度区间内进行淬火，本发明的热作模 具用钢管的原奥氏体晶粒更细小，有利于提高该热作模具用钢管的冲击韧性、抗疲劳裂纹 扩展能力和抗热疲劳开裂能力。
[0048] d)最后，将上述处理之后的荒管加热至580?610°C并保温进行第一次回火，之后 出炉空冷至室温；再将荒管加热至580?610°C并保温进行第二次回火，之后出炉空冷至室 温。
[0049] 本热处理步骤即为两次回火热处理，本步骤与前步骤的淬火热处理合称为调质热 处理。荒管经过本步骤的二次回火之后，钢中析出大量的弥散硬化型碳化物如Cr7C3、Mo2C、 VC等碳化物，使荒管在回火过程中不但韧性提高，而且强度、硬度也得以提高。另外，经二次 回火后，还会使前步骤淬火后未能转变成马氏体的残留奥氏体在回火冷却过程中继续转变 成马氏体，起到二次硬化的作用。同时，淬火后进行二次回火，可使第一次回火后冷却过程 中生成的马氏体转变成回火马氏体，并消除此次马氏体转变而增加的应力，使钢的淬火应 力得以最大程度的释放。因此，经过两次回火后，本发明的热作模具用钢管的冲击韧性、抗 疲劳裂纹扩展能力和抗热疲劳开裂能力进一步显著提高且钢管的变形减小，还有利于钢管 表面光洁度的提高。
[0050] 其中，本发明所使用的强风快冷的方式具体为：在所述毛管的四周相互对称的位 置布置多台风机以对毛管的外表面进行风冷，同时在所述毛管的两端布置多台风机以对毛 管的内表面进行风冷，例如步骤两台以上的风机。事实上，本发明是采用强风快冷的淬火或 固溶工艺取代了普通的风冷及油冷工艺，提高了钢管的冷却均匀性，达到提高钢管的冲击 韧性及减小横纵向力学性能差异的目的，具体地，可以实现以下技术效果：1、通过同时提高 毛管内、外表面的冷却速度来提高整体毛管的冷却速度，提高淬透性；2、通过增加毛管内表 面的冷却速度并减少毛管内、外表面的冷却速度差，以提高整体毛管的冷却均匀性，达到提 高钢管的冲击韧性及减小横纵向力学性能差异的目的；3、具有生产成本低、工艺简单、安全 环保的优点。一般而言，对于壁厚小于85毫米的钢管而言，其奥氏体化后室温冷却即可得 到全壁厚的马氏体，但为了尽量保证各种规格的钢管淬透并保证冷却均匀，本发明采用强 风快冷进行冷却。
[0051] 最后，在后处理的步骤之后得到成品热作模具用无缝钢管。根据本发明的一个实 施例，后处理的步骤包括依次进行的精整、探伤、检验和包装等步骤，但本发明不限于此。
[0052] 本发明所公开的热作模具用无缝钢管则是由上述热作模具用无缝钢管的生产方 法生产得到。根据本发明的一个实施例，所制得的热作模具用无缝钢管的壁厚不大于85mm。 并且，该热作模具用无缝钢管的内外表面基本无缺陷，壁厚公差控制在± 10%，其主要物理 性能指标如下：
[0053] 1、非金属夹杂物
[0054] 表1本发明的热作模具用无缝钢管的非金属夹杂物评级
[0055] __非金属夹杂物评级__ A类 B类 C类 D类 DS类 (硫化物类） (氧化铝类) (硅酸盐类）（球状氧化物类)(单颗粒 粗 细粗细 粗细粗 细 球状类） 0 0 5 0 0 0 0 0 1.0 0
[0056] 备注：非金属夹杂物检验标准为GB/T10561。
[0057] 根据表1可知，采用本发明的生产方法制得的热作模具用无缝钢管的非金属夹杂 物水平达到了 NADCA#207-2010高级优质钢的要求。
[0058] 其中，NADCA#207-2010的全称为《NADCA (北美压铸协会）推荐H13工具钢工艺规 范》，其是热作模具行业采用的权威标准，上述的非金属夹杂物水平达到了 NADCA#207-2010 高级优质钢的要求说明该热作模具钢用无缝钢管的钢质纯净度高，具体可参考上述标准。 另外，表1中的A类、B类、C类、D类代表四种不同类型的非金属夹杂物，具体可参考夹杂物 标准 GB/T10561。
[0059] 2、力学性能
[0060] 表2本发明的热作模具用无缝钢管的力学性能
[0061] \性能^ \ 屈服强度抗拉强度延伸率断面收缩率 冲击性能 \ /MPa /MPa /% /% /J 试样\ 纵向试样 1307 1560 9.9 55.9 彡 295 横向试样 1280 1546 9.1 42.1 2)0
[0062] 备注：1、拉伸试验检验标准采用GB/T228. 1-2010 ;
[0063] 2、冲击试验试样采用NADCA#207-2010中规定的无缺口试样。
[0064] 根据表2可知，采用本发明的生产方法制得的热作模具用无缝钢管的常温横向无 缺口试样的冲击功大于150J，常温纵向无缺口试样的冲击功大于240J，其冲击韧性优于普 通H13钢。
[0065] 3、金相组织
[0066] 1)图1示出了本发明进行离线热处理的子步骤a和子步骤b之后的荒管试样经 5%的硝酸酒精溶液腐蚀后的金相组织照片（500X)。由图1可知，其显微结构为：铁素体 基体上均匀分布着球状碳化物，无明显网状碳化物，其显微结构符合NADCA#207-2010显微 结构标准图的要求。
[0067] 2)图2示出了本发明进行离线热处理的子步骤a和子步骤b之后的荒管试样经 5%的硝酸酒精溶液腐蚀后的金相组织照片（50X)。由图2可知，其显微结构中无过度的带 状偏析，其带状偏析符合NADCA#207-2010带状偏析标准图的要求。
[0068] 3)图3示出了本发明进行离线热处理的全部子步骤之后的钢管的金相组织照片 (500X)。由图3可知，其金相组织主要为回火马氏体。
[0069] 4、晶粒度
[0070] 图4示出了本发明制得的成品热作模具用无缝钢管试样经饱和苦味水溶液腐蚀 后的晶粒度照片（500X)。根据图4,根据ASTM E112标准中的比较法可获得其晶粒度为 9. 0 级，符合 NADCA#207-2010 的要求。
[0071] 5、热疲劳性能
[0072] 采用UDDEH0LM自约束热疲劳试验法，在使本发明制得的成品热作模具用无缝钢 管试样经过600次冷热循环后，试样表面的裂纹都非常细小，呈网状分布；经过1000次冷热 循环后，试样表面的裂纹仍处于相对稳定的缓慢扩展期，由此可知本发明制得的热作模具 用无缝钢管的热疲劳性能优于H13钢。
[0073] 6、回火稳定性
[0074] 本发明制得的成品热作模具用无缝钢管在回火过程中存在二次硬化现象，二次硬 化峰对应的温度为540°C左右，当回火温度超过550°C，钢管硬度逐渐下降，但下降的速度 低于普通H13钢，由此可知本发明制得的热作模具用无缝钢管的回火稳定性和热稳定性均 优于H13钢。
[0075] 需要说明的是，上述各物理指标的测定均是随机选取本发明制得的成品热作模具 用无缝钢管试样进行的，具有代表性和典型性。
[0076] 综上所述，采用本发明的生产方法制备的热作模具用无缝钢管不仅内外表面质量 好、壁厚精度高，而且其韧性、延展性、热疲劳性能均优于H13钢管。
[0077] 尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清 楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各 种修改和改变。
【权利要求】
1. 一种热作模具用无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括依次进行的 冶炼电渣锭、斜轧穿孔、乳制、离线热处理和后处理，其中， 在冶炼电渣锭的步骤中，所述电渣锭的化学成分按重量百分比计包括：C0. 38? 0.42%、Si0.10?0.35%、Mn0.4?0.8%、P0?0.015%、S0?0.008%、Cr4.70?5.45%、 Mol. 75 ?2. 35%、V0. 8 ?1. 15%、Cu 彡 0· 10%、A1 彡 0· 02%、Ni 彡 0· 30% 以及余量的 Fe 和不可避免的杂质； 在斜轧穿孔的步骤中，在环形炉中加热所述电渣锭并控制加热温度为1250?1280°C， 在1250?1280°C下保温不小于2小时后出炉空冷至1210?1230°C，再对所述电渣锭进行 斜轧穿孔； 在轧制的步骤中，控制终轧温度为900?950°C ; 在离线热处理的步骤中，包括依次进行的以下子步骤： a) 待轧制后的荒管空冷至500°C以下后，再将所述荒管加热至1120?1140°C并保温， 之后出炉并进行强风快冷至室温； b) 将所述荒管加热至800?820°C并保温进行高温回火，之后出炉并空冷至室温； c) 将所述荒管加热至1040?1060°C并保温，之后出炉并进行强风快冷至室温； d) 将所述荒管加热至580?610°C并保温进行第一次回火，之后出炉空冷至室温；再将 所述荒管加热至580?610°C并保温进行第二次回火，之后出炉空冷至室温； 在后处理的步骤之后，得到成品热作模具用无缝钢管。
2. 根据权利要求1所述的热作模具用无缝钢管的生产方法，其特征在于，在冶炼电渣 锭的步骤中，包括依次进行的电弧炉冶炼、LF炉精炼、真空脱气处理和电渣重熔。
3. 根据权利要求1所述的热作模具用无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述电渣 锭的化学成分按重量百分比计包括：C0. 40%、SiO. 22%、MnO. 60%、P0. 006%、S0. 002%、 Cr5. 10%、Μ〇2· 15%、VL0%、Cu0.05%、Al(X01%、Ni(X 15% 以及余量的 Fe 和不可避免的 杂质。
4. 根据权利要求1所述的热作模具用无缝钢管的生产方法，其特征在于，在斜轧穿孔 的步骤中，采用二辊斜轧锥形辊穿孔机进行斜轧穿孔，其中斜轧穿孔的工艺参数包括：喂入 角为4. 5?6. 5°、碾轧角为-3?3°、顶伸量为120?320謹、辊距为200?680謹。
5. 根据权利要求1所述的热作模具用无缝钢管的生产方法，其特征在于，在轧制的步 骤中，采用周期轧管机进行轧制并采用二辊定径机进行定径。
6. 根据权利要求1所述的热作模具用无缝钢管的生产方法，其特征在于，在离线热处 理的步骤中，所述强风快冷的方式为：在所述荒管的四周相互对称的位置布置多台风机以 对荒管的外表面进行风冷，同时在所述荒管的两端布置多台风机以对荒管的内表面进行风 冷。
7. 根据权利要求1所述的热作模具用无缝钢管的生产方法，其特征在于，在后处理的 步骤中，包括依次进行的精整、探伤、检验和包装。
8. -种热作模具用无缝钢管，其特征在于，所述热作模具用无缝钢管由权利要求1至7 中任一项所述的热作模具用无缝钢管的生产方法生产得到。
9. 根据权利要求8所述的热作模具用无缝钢管，其特征在于，所述热作模具用无缝钢 管的壁厚不大于85mm。
【文档编号】C22C38/46GK104117550SQ201410283910
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】陈雨, 谢勇, 李宁, 张先华 申请人:攀钢集团成都钢钒有限公司