一种485MPa三通管件钢的生产方法与流程

一种485mpa三通管件钢的生产方法
技术领域
1.本发明属于钢铁生产技术领域，涉及一种485mpa三通管件钢的生产方法。


背景技术：

2.三通管件与干线管的最大的区别就在于其特殊的结构，这种结构决定了其受力较干线管要苛刻得多，是整个管道中最为薄弱的环节之一，也是管道施工及运行中风险控制需要进行重点监控的部位之一。从某种程度讲，弯管、三通的质量水平高低对整个长输管线的安全运营有决定作用。管件制造业是随着电力、化工等能源工业的进步而发展起来的，管件钢选材局限性很大，主要以普通碳钢、低合金钢、不锈钢为主。这类管件产品热加工技术相对较为成熟，管件制造公司通常无需进行深层次的加工技术研究即可生产，但产品质量控制水平参差不齐。中国专利cn101994067a公布了“一种高强度管件钢及其生产方法”，该发明属于高钢级管件钢的生产，钢级达到x100，强度达到690mpa，虽然钢级高，但完全不使用于工业中，未有应用业绩。
3.中国专利cn106244915a公布了“一种低温韧性优异的厚规格x80管件钢管及其制备方法”，该发明属于直缝埋弧焊管的一种生产方法，不属于三通管件钢的范畴。


技术实现要素：

4.本发明旨在克服上述现有的管件钢生产技术的不足，提供一种485mpa三通管件钢的生产方法，可生产壁厚20~58mm，口径达ф610~ф1219mm、强度达485mpa的三通管件钢。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种485mpa三通管件钢的生产方法，工艺流程为炼钢-轧制-冷却-卷曲成型-鼓包拉拔-淬火-退火，钢的化学成分质量百分含量为c=0.08%~0.10%、si=0.15%~0.30%、mn=1.50%~1.60%、p≤0.015%、s≤0.005%、ti=0.010%~0.020%，mo=0.20%~0.25%, ni=0.20%~0.25%，cu=0.10%~0.15%，nb=0.040~0.050%，余量为fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：（1）炼钢：按照洁净钢生产控制，过热度6~15℃，电磁搅拌电流240~280a，频率5~6.5hz，动态轻压下4~6mm，坯料断面300
×
2270mm，中心偏析c类≤0.5；（2）轧制：中间坯设定100~140mm，开轧温度温度840~860℃，终轧温度780~800℃；（3）冷却：开始冷却温度740~780℃，冷却速率6~15℃/s，终冷温度540~570℃；（4）鼓包拉拔：鼓包热拔温度820~860℃；（5）淬火：管件在淬火水槽内淬火，淬火温度950~980℃，保温时间30~60min；（6）退火：退火温度630~670℃，保温时间80~120min，随炉冷却至500℃，而后出炉空冷至常温。
6.发明的有益效果：在成分上采用0.08%~0.10%碳设计，材料自身具有良好的高温延展性，形变热加工过程中不易产生脆性失稳开裂，加入适量mo、cu、ni可以在较宽的温度范
围内进行形变热加工，材料组织性能不会明显恶化，为鼓包拉拔创造有利条件。由于采用淬火步骤采用高温淬火，考虑到管件在吊运至淬火水槽过程中的热损失，保证了管件入淬火槽温度在奥氏体化温度之上；由于采用退火步骤可以消除组织缺陷，减少残余应力，提高材料的韧性。本发明方法生产壁厚20~58mm，口径ф610~ф1219mm的三通管件钢，强度达485mpa。
具体实施方式
7.下面结合实施例进一步说明本发明的内容。
8.实施例一：壁厚40mm wfhy 485 三通管件钢的生产钢的化学成分质量百分含量为c=0.09%、si=0.25%、mn=1.54%、p=0.012%、s=0.003%、ti=0.015%，mo=0.23%, ni=0.22%，cu=0.13%，nb=0.046%，余量为fe和不可避免的杂质，工艺流程为炼钢-轧制-冷却-卷曲成型-鼓包拉拔-淬火-退火，关键工艺步骤包括：（1）炼钢：按照洁净钢生产控制，过热度8℃，电磁搅拌电流260a，频率5.5hz，动态轻压下6mm，坯料断面300
×
2270mm，中心偏析c类0.5；（2）轧制：中间坯设定105mm，开轧温度温度856℃，终轧温度795℃；（3）冷却：开始冷却温度776℃，冷却速率13℃/s，终冷温度540~560℃；（4）鼓包拉拔：鼓包热拔温度840~850℃；（5）淬火：管件在淬火水槽内淬火，淬火温度950~970℃，保温时间45min；（6）退火：退火温度650℃，保温时间96min，随炉冷却至500℃，而后出炉空冷至常温。
9.实施例二：壁厚56mm wfhy 485 三通管件钢的生产钢的化学成分质量百分含量为c=0.10%、si=0.28%、mn=1.54%、p=0.014%、s=0.003%、ti=0.014%，mo=0.21%, ni=0.24%，cu=0.14%，nb=0.046%，余量为fe和不可避免的杂质，工艺流程为炼钢-轧制-冷却-卷曲成型-鼓包拉拔-淬火-退火，关键工艺步骤包括：（1）炼钢：按照洁净钢生产控制，生产控制，过热度12℃，电磁搅拌电流266a，频率6.2hz，动态轻压下5.2mm，坯料断面300
×
2270mm，中心偏析c类；（2）轧制：中间坯设定130mm，开轧温度温度850℃，终轧温度780；（3）冷却：开始冷却温度740~760℃，冷却速率13℃/s，终冷温度540~550℃；（4）鼓包拉拔：鼓包热拔温度840℃；（5）淬火：管件在淬火水槽内淬火，淬火温度970~980℃，保温时间55min；（6）退火：退火温度650℃，保温时间115min，随炉冷却至500℃，而后出炉空冷至常温。
10.表1 实施例一壁厚40mm管件不同部位的力学性能。表2 实施例二壁厚56mm管件不同部位的力学性能
。


技术特征：
1.一种485mpa三通管件钢的生产方法，工艺流程为炼钢-轧制-冷却-卷曲成型-鼓包拉拔-淬火-退火，其特征在于：钢的化学成分质量百分含量为c=0.08%~0.10%、si=0.15%~0.30%、mn=1.50%~1.60%、p≤0.015%、s≤0.005%、ti=0.010%~0.020%，mo=0.20%~0.25%, ni=0.20%~0.25%，cu=0.10%~0.15%，nb=0.040~0.050%，余量为fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：（1）炼钢：按照洁净钢生产控制，过热度6~15℃，电磁搅拌电流240~280a，频率5~6.5hz，动态轻压下4~6mm，坯料断面300
×
2270mm，中心偏析c类≤0.5；（2）轧制：中间坯设定100~140mm，开轧温度温度840~860℃，终轧温度780~800℃；（3）冷却：开始冷却温度740~780℃，冷却速率6~15℃/s，终冷温度540~570℃；（4）鼓包拉拔：鼓包热拔温度820~860℃；（5）淬火：管件在淬火水槽内淬火，淬火温度950~980℃，保温时间30~60min；（6）退火：退火温度650℃，保温时间80~120min，随炉冷却至500℃，而后出炉空冷至常温。

技术总结
一种485MPa三通管件钢的生产方法，钢的化学成分质量百分含量为C=0.08%~0.10%、Si=0.15%~0.30%、Mn=1.50%~1.60%、P≤0.015%、S≤0.005%、Ti=0.010%~0.020%，Mo=0.20%~0.25%,Ni=0.20%~0.25%，Cu=0.10%~0.15%，Nb=0.040~0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质；工艺流程包括炼钢-轧制-冷却-卷曲成型-鼓包拉拔-淬火-退火，可生产壁厚20~58mm、口径达Ф610~Ф1219mm、强度达485MPa的三通管件钢。强度达485MPa的三通管件钢。


技术研发人员：杨建华 李中平 周文浩 罗登 史术华 熊祥江 彭宁琦 张勇伟 范明 陈奇明
受保护的技术使用者：湖南华菱湘潭钢铁有限公司
技术研发日：2022.04.26
技术公布日：2022/8/8