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一种贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管及其制备方法

摘要

本发明公开了一种贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管及其制备方法。该方法依次包括冶炼、锻棒、车削、加热、穿孔、冷拔以及热处理步骤,所述热处理步骤为:首先,将冷拔后得到的无缝冷拔钢管以35-50℃/s的速率加热到奥氏体化温度区910~950℃,退火处理60~90s;然后,将退火处理后的无缝冷拔钢管以40~80℃/s的速率冷却到贝氏体区380~430℃,等温处理30~100s;最后,将等温处理后的无缝冷拔钢管冷却至室温。本发明利用普通低碳钢的化学成分生产出具有良好综合力学性能的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管,成本相对较低,显微组织由贝氏体和残余奥氏体组成,其中残余奥氏体体积分数≥10.5%。

著录项

  • 公开/公告号CN103866191A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-06-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 莱芜钢铁集团有限公司;

    申请/专利号CN201410125913.6

  • 发明设计人 侯晓英;王业勤;许荣昌;

    申请日2014-03-31

  • 分类号C22C38/14(20060101);C22C38/12(20060101);C22C38/04(20060101);C21D8/10(20060101);C21D1/20(20060101);C21D1/26(20060101);

  • 代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人刘春成;荣红颖

  • 地址 271104 山东省莱芜市钢城区府前大街99号

  • 入库时间 2024-02-19 23:49:46

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-08-17

    授权

    授权

  • 2014-07-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):C22C38/14 申请日:20140331

    实质审查的生效

  • 2014-06-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于钢管的制备领域,具体涉及一种贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管及其制 备方法。

背景技术

为了应对能源的日益紧张、二氧化碳排放对人类生存环境造成的重大影响以及节能减 排的要求与压力,在保证整车性能的前提下实现轻量化技术已成为当前汽车行业的发展潮 流,得到广泛关注,其中通过使用空心部件代替实心部件的应用是目前实现汽车轻量化的 有效途径之一。随着管材内高压生产技术的成熟,高强度空心构件的工业生产已经成为可 能,而实现该方案需要有高强度和高塑性的空心件作为载体。其中相变诱发塑性钢利用组 织中存在的残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体生核和形成,并产生局部硬化,继而 变形不再集中在局部,使相变均匀扩散到整个材料以同时提高材料的强度和塑性,具有极 大的应用前景。

目前,钢管的热处理方式仍以燃气加热和电阻加热为主,多数是将钢管整体放入加热 炉内进行加热,这样所加工的钢管长度受到加热炉炉体大小的限制,不能生产大规格和长 度较大的钢管,从而限制了钢管的产品规格;此外,采用这种装置在加热过程中升温较慢, 钢管表面的氧化层严重,而且工作效率也不高;再者,炉体内的托辊道无法保证钢管在加 热炉内的匀速转动,其加热不均,可导致钢管的弯曲。

发明内容

针对现有技术存在的诸多问题,本发明的目的在于提供一种贝氏体基体相变诱发塑性 钢无缝管及其制备方法。

本发明的制备方法利用普通低碳钢的化学成分生产出具有良好综合力学性能的贝氏 体基体相变诱发塑性钢无缝管,同时促进内高压成形技术的进一步发展,将相变诱发塑性 钢所具有的高强度高塑性的双重优点成功地应用到钢管的制备领域,不仅能生产出高强 度、大变形量和形状复杂的内高压成形件,还大大降低了生产成本,具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:

一种贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管的制备方法,依次包括冶炼、锻棒、车削、加 热、穿孔、冷拔以及热处理步骤,其中所述热处理步骤为:

首先,将冷拔后得到的无缝冷拔钢管以35-50℃/s的速率加热到奥氏体化温度区 910~950℃,退火处理60~90s;然后,将退火处理后的无缝冷拔钢管以40~80℃/s的速率冷 却到贝氏体区380~430℃,等温处理30~100s;最后,将等温处理后的无缝冷拔钢管冷却 至室温,从而获得所述贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管;

所述贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管按质量百分比由以下成分组成:C:0.10%~ 0.25%,Si:1.0%~2.0%,Mn:1.0%~2.0%,Nb≤0.10%,Ti≤0.10%,P≤0.006%,S≤0.007%, 余量为Fe和不可避免的杂质。

在上述制备方法中,在所述热处理步骤中,所述无缝冷拔钢管加热到奥氏体化温度区 的速率可以是35℃/s、38℃/s、40℃/s、42℃/s、45℃/s、48℃/s或49℃/s;所述奥氏体化温 度区可以是910℃、920℃、930℃、940℃或950℃;所述退火处理的时间可以是65s、70s、 80s或85s;所述无缝冷拔钢管冷却至贝氏体区的速率可以是42℃/s、48℃/s、55℃/s、60 ℃/s、65℃/s、75℃/s或80℃/s;所述贝氏体区的温度可以是380℃、400℃、410℃、420 ℃或425℃;所述等温处理时间可以为35s、40s、45s、55s、64s、70s、80s、90s或98s。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,所述锻棒、车削、加热、穿孔以及冷拔 步骤具体为:将冶炼后得到的铸锭锻造成棒材,车削棒材除去外表面褶皱和缺陷后形成管 坯,再将管坯加热处理后进行穿孔,然后冷却至室温进行冷拔处理,从而得到无缝冷拔钢 管,其中,所述加热处理是将所述管坯加热到1100~1250℃并保温2-4小时,所述冷拔处 理的道次为3~7道次。例如所述加热处理时的加热温度为1110℃、1150℃、1180℃、1220℃ 或1245℃;所述冷拔的道次为3道次、4道次、5道次、6道次或7道次。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,在所述热处理步骤中,采用中频加热感 应线圈对所述无缝冷拔钢管进行加热以使所述无缝冷拔钢管以35-50℃/s的速率加热到奥 氏体化温度区910~950℃。中频感应加热处理使产品质量良好、控制精度高、设备投资小、 生产成本低、劳动条件好、节能环保、设备维护简单。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,在所述热处理步骤中,采用压缩空气对 所述无缝冷拔钢管进行冷却以使所述无缝冷拔钢管以40~80℃/s的速率冷却到贝氏体区 380~430℃。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,在所述热处理步骤中,所述等温处理后 的无缝冷拔钢管采用空冷、水冷或自然冷却的方式冷却至室温。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,所述无缝冷拔钢管的尺寸为:壁厚 ≤20mm,外径≤1000mm,比如壁厚为1mm、外径为900mm的钢管;壁厚为10mm、外径 为1000mm的钢管;壁厚为15mm、外径为50mm的钢管;壁厚为8mm、外径为800mm 的钢管等。

一种采用上述方法制备的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管,尺寸为:壁厚≤20mm(比 如1mm、3mm、5mm、7mm、9mm、11mm、13mm、15mm、17mm、19mm),外径≤1000mm (比如100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm); 所述无缝管的显微组织由贝氏体和残余奥氏体组成,其中残余奥氏体体积分数≥10.5%。优 选地,所述尺寸为:壁厚0.8-5mm,外径30-1000mm,所述残余奥氏体体积分数为10.5-16%。

本发明得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管的抗拉强度≥820MPa,屈强比≤0.64, 延伸率≥23.5%,加工硬化指数≥0.22。

与现有技术相比较,本发明的特点和有益效果是:

1)本发明利用现有的普通低碳钢的化学成分研究开发出具有良好综合力学性能的贝 氏体基体相变诱发塑性钢无缝管,本发明的生产工艺在工业生产中较易实现,通过调整热 处理工艺参数,可以控制相变诱发塑性钢无缝管的微观组织中的各相比例,进而得到不同 力学性能的相变诱发塑性钢无缝管,适合不同化学成分、不同尺寸的相变诱发塑性钢无缝 管的生产,工艺相对稳定,成本相对较低,达到节能环保的效果。

2)本发明还解决传统热处理工艺(淬火+回火)生产的高强无缝钢管在内高压成形过 程中,由于不能同时兼备良好的强塑性匹配而使得加工难度系数增大且成品率低的难题, 成功地将相变诱发塑性钢所具有的高强度高塑性的双重优点应用到钢管的制备领域,同时 促进内高压成形技术的进一步发展,不仅能生产出高强度、大变形量和形状复杂的内高压 成形件,还大大降低了生产成本,具有广阔的应用前景。

3)本发明还利用中频加热感应线圈,将初始组织为铁素体+珠光体的冷拔无缝钢管以 约35-50℃/s的加热速率迅速加热到奥氏体化温度区910~950℃,进行退火处理,此过程是 为了进行奥氏体化;将退火后的钢管采用压缩空气快速冷却到贝氏体区380~430℃进行等 温处理,此过程中部分奥氏体转变为贝氏体,同时碳向未发生转变的奥氏体中富集,由于 Si元素(本发明所选用的钢材原材料的化学组成中含有1.0~2.0%的Si)不易在渗碳体中 溶解,从而抑制了渗碳体的形成,有效地促进了碳向奥氏体转移,提高其稳定性,最终得 到的钢管组织为贝氏体和残余奥氏体。

4)本发明的技术方案制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管的显微组织中, 弥散分布着≥10.5%的残余奥氏体,其形态以在贝氏体铁素体板条间观察到大量的片层状残 余奥氏体为主,见图1箭头所示及图2。由于在贝氏体相变的过程中,两侧的贝氏体同时向 残余奥氏体中排碳,使得这种片层状残余奥氏体接收到更多从贝氏体中排出的碳,因而稳 定性更高,对相变诱发塑性效应的贡献也更大。而且由于周围的贝氏体产生水静压力,能 使马氏体相变发生在很大的应变范围,从而使其具有优异的强塑性匹配。

5)本发明的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管产品具有优异的强塑性匹配,达到 20000MPa.%以上,在拉伸过程中不存在屈服点或屈服平台,具有高的加工硬化指数 (n≥0.22)和≤0.64的低屈强比,其成形性能优良,可以作为冷弯异型管的原材料;同时满 足内高压成形对管材强度和塑性的双重要求,因而也可以应用于汽车防撞梁等变形量大和 形状复杂的薄壁内高压成形管件。

附图说明

图1为本发明实施例1-Ⅳ制备的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在Quanta600扫描电 镜下的金相组织;

图2为本发明实施例1-Ⅳ制备的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在透射电镜下观察 到的片层状残余奥氏体形貌;

其中(a):片层状残余奥氏体的明场形貌,(b):片层状残余奥氏体的暗场形貌,(c):(a) 中圆圈所标识的衍射花样。

图3为本发明实施例1-II、2-III、3-III、4-II和5-Ⅴ制备的贝氏体基体相变诱发塑性钢无 缝管的拉伸曲线图。

具体实施方式

本发明实施例中所选用的钢材原材料的化学组成按质量百分比为C:0.10%~0.25%, Si:1.0%~2.0%,Mn:1.0%~2.0%,Nb≤0.10%,Ti≤0.10%,P≤0.006%,S≤0.007%,余量 为Fe和不可避免的杂质。

本发明实施例中将冶炼后的铸锭锻造成棒材,棒材经过车削除去外表面褶皱和缺陷形 成管坯,将管坯加热到1100~1250℃并保温2-4小时后进行穿孔,然后冷却至室温,将冷却 后的管坯进行3~7道次冷拔,即得到满足尺寸壁厚≤20mm、外径≤1000mm的无缝冷拔钢管。

本发明实施例中将无缝冷拔钢管采用中频加热感应线圈以约35-50℃/s的加热速率加 热到奥氏体化温度区910~950℃,退火处理60~90s;然后采用压缩空气以40~80℃/s的速 率冷却到贝氏体区380~430℃,等温处理30~100s后空冷、水冷或自然冷却至室温,获 得本发明的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管。

本发明实施例中从制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管的中部线切割出金 相试样,经研磨﹑抛光后采用4%硝酸酒精进行侵蚀,对其显微组织在Quanta600扫描电镜 下进行观察。利用H-800型透射电镜观察残余奥氏体形貌。

本发明实施例中沿制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管的管壁取样进行透 射和X射线衍射分析,分别观察残余奥氏体形貌和体积分数。X射线衍射仪测定试样的残余 奥氏体相对量时,测定(220)γ和(200)α峰的衍射强度,采用式Vγ=1.4Iγ/(Iα+1.4Iγ)求 得残余奥氏体的相对量。

本发明实施例中从制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管上取样按标准制成 拉伸试样,有效标距为50×15mm,拉伸速度5mm/min。

本发明实施例中无缝管的屈服强度、抗拉强度、屈强比、延伸率等力学性能的测定方 法采用中华人民共和国国家标准GB/T228-2002。

本发明实施例中的加工硬化指数由真应力应变关系定义,指金属薄板成形时真应力S 一真应变ε关系式中的幂指数n,关系式如下:

S=Kεn,式中K为强度系数。

本发明实施例中的强塑积是钢的抗拉强度与总伸长率的乘积。

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例所选用的钢材化学组成按质量百分比为C:0.101%,Si:1.80%,Mn:1.09%, P:0.002%,S:0.005%,余量为Fe。

将冶炼后的铸锭锻造成棒材,棒材经过车削除去外表面褶皱和缺陷形成管坯,将管坯 加热到1100℃并保温2小时后进行穿孔,然后冷却至室温,将冷却后的管坯进行5道次冷拔, 即得到壁厚1.2mm、外径41mm的无缝冷拔钢管。

将无缝冷拔钢管采用中频加热感应线圈以约40℃/s的加热速率加热到奥氏体化温度区 910~950℃,退火处理60~90s;然后采用压缩空气以约50℃/s的速率冷却到不同的贝氏体 温度(380~430℃),等温处理60~100s后空冷至室温,获得本发明的贝氏体基体相变诱发 塑性钢无缝管。

本实施例共包括5个具体的工艺方法,其具体工艺参数参见表1,以工艺1-Ⅳ为例,说 明本发明制备的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管的微观组织形貌特征。图1为Quanta600 扫描电镜下的金相组织,可见本发明制备的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管的组织由贝 氏体基体和残余奥氏体(以弥散分布在贝氏体基体上的片层状残余奥氏体为主,见图1箭头 所示)组成。为了证明这些弥散分布在组织中的片层状组织为残余奥氏体组织,图2c中的衍 射斑表明图2a中所标记处为[110]的面心立方结构。显微组织中残余奥氏体体积分数在 10.5~12.3%范围内,见表1。由此可知,利用本发明技术方案制备基体为贝氏体组织的相变 诱发塑性钢无缝钢管是可行的。

对制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在拉伸试验机上进行力学性能测试, 测试结果见表1。工艺1-II在室温时的拉伸曲线如图3所示,拉伸曲线均呈连续屈服状态, 没有出现屈服平台或上、下屈服点。在本实施例1-I至1-Ⅴ工艺条件下各生产了30根无缝钢 管,其成品的抗拉强度均≥822MPa,屈强比均≤0.57,延伸率均≥26.9%,加工硬化指数均(n) ≥0.23,强塑积均≥22327MPa.%,采用本实施例工艺生产的无缝钢管成品率达到100%。

表1实施例1的退火工艺参数和力学性能

实施例2

本实施例所选用的钢材化学组成按质量百分比为C:0.16%,Si:1.35%,Mn:1.51%, P:0.005%,S:0.007%,余量为Fe。

将冶炼后的铸锭锻造成棒材,棒材经过车削除去外表面褶皱和缺陷形成管坯,将管坯 加热到1100℃并保温2小时后进行穿孔,然后冷却至室温,将冷却后的管坯进行4道次冷拔, 即得到壁厚2.1mm、外径53mm的无缝冷拔钢管。

将无缝冷拔钢管采用中频加热感应线圈以约40℃/s的加热速率加热到奥氏体化温度区 910~940℃,退火处理60~90s;然后采用压缩空气以约40℃/s的速率冷却到不同的贝氏体 温度(400~430℃),等温处理60~90s后空冷至室温,获得本发明的贝氏体基体相变诱发 塑性钢无缝管,本实施例共包括4个具体的工艺方法,其具体工艺参数参见表2,显微组织 中残余奥氏体体积分数在11.5~13.9%范围内,见表2。

对制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在拉伸试验机上进行力学性能测试, 测试结果见表2。工艺2-Ⅲ在室温时的拉伸曲线如图3所示,拉伸曲线均呈连续屈服状态, 没有出现屈服平台或上、下屈服点。在本实施例2-I至2-Ⅳ工艺条件下各生产了20根无缝钢 管,其成品的抗拉强度均≥825MPa,屈强比均≤0.56,延伸率均≥24.8%,加工硬化指数均(n) ≥0.23,强塑积均≥20683MPa.%,采用本实施例工艺生产的无缝钢管成品率达到100%。

表2实施例2的退火工艺参数和力学性能

实施例3

本实施例所选用的钢材化学组成按质量百分比为C:0.184%,Si:1.00%,Mn:1.87%, P:0.006%,S:0.003%,余量为Fe。

将冶炼后的铸锭锻造成棒材,棒材经过车削除去外表面褶皱和缺陷形成管坯,将管坯 加热到1200℃并保温2小时后进行穿孔,然后冷却至室温,将冷却后的管坯进行4道次冷拔, 即得到壁厚1.20mm、外径43mm的无缝冷拔钢管。

将无缝冷拔钢管采用中频加热感应线圈以约40℃/s的加热速率加热到奥氏体化温度区 920~950℃,退火处理60~90s;然后采用压缩空气以约40℃/s的速率冷却到不同的贝氏体 温度(390~420℃),等温处理60~100s后空冷至室温,获得本发明的贝氏体基体相变诱发 塑性钢无缝管,本实施例共包括4个具体的工艺方法,其具体工艺参数参见表3,显微组织 中残余奥氏体体积分数在11.4~13.7%范围内,见表3。

表3实施例3的退火工艺参数和力学性能

对制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在拉伸试验机上进行力学性能测试, 测试结果见表3。工艺3-Ⅲ在室温时的拉伸曲线如图3所示,拉伸曲线均呈连续屈服状态, 没有出现屈服平台或上、下屈服点。在本实施例3-I至3-Ⅳ工艺条件下各生产了20根无缝钢 管,其成品的抗拉强度均≥838MPa,屈强比均≤0.59,延伸率均≥24.5%,加工硬化指数均(n) ≥0.23,强塑积均≥20801MPa.%,采用本实施例工艺生产的无缝钢管成品率达到100%。

实施例4

本实施例所选用的钢材化学组成按质量百分比为C:0.20%,Si:1.23%,Mn:1.32%, Nb:0.0298%,Ti:0.031%,P:0.001%,S:0.004%,余量为Fe。

将冶炼后的铸锭锻造成棒材,棒材经过车削除去外表面褶皱和缺陷形成管坯,将管坯 加热到1250℃并保温2小时后进行穿孔,然后冷却至室温,将冷却后的管坯进行7道次冷拔, 即得到壁厚0.8mm、外径100mm的无缝冷拔钢管。

将无缝冷拔钢管采用中频加热感应线圈以约40℃/s的加热速率加热到奥氏体化温度区 910~950℃,退火处理60~90s;然后采用压缩空气以约40℃/s的速率冷却到不同的贝氏体 温度(380~430℃),等温处理30~100s后空冷至室温,获得本发明的贝氏体基体相变诱发 塑性钢无缝管,本实施例共包括7个具体的工艺方法,其具体工艺参数参见表4,显微组织 中残余奥氏体体积分数在11.7~14.8%范围内,见表4。

表4实施例4的退火工艺参数和力学性能

对制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在拉伸试验机上进行力学性能测试, 测试结果见表4。工艺4-Ⅱ在室温时的拉伸曲线如图3所示,拉伸曲线均呈连续屈服状态, 没有出现屈服平台或上、下屈服点。在本实施例4-I至4-Ⅶ工艺条件下各生产了30根无缝钢 管,其成品的抗拉强度均≥820MPa,屈强比均≤0.63,延伸率均≥24.1%,加工硬化指数均(n) ≥0.23,强塑积均≥20002MPa.%,采用本实施例工艺生产的无缝钢管成品率达到100%。

实施例5

本实施例所选用的钢材化学组成按质量百分比为C:0.22%,Si:1.52%,Mn:1.63%, Nb:0.099%,Ti:0.071%,P:0.004%,S:0.003%,余量为Fe。

将冶炼后的铸锭锻造成棒材,棒材经过车削除去外表面褶皱和缺陷形成管坯,将管坯 加热到1250℃并保温2小时后进行穿孔,然后冷却至室温,将冷却后的管坯进行7道次冷拔, 即得到壁厚0.8mm、外径100mm的无缝冷拔钢管。

将无缝冷拔钢管采用中频加热感应线圈以约40℃/s的加热速率加热到奥氏体化温度区 910~950℃,退火处理60~90s;然后采用压缩空气以约40℃/s的速率冷却到不同的贝氏体 温度(380~430℃),等温处理60~90s后空冷至室温,获得本发明的贝氏体基体相变诱发 塑性钢无缝管,本实施例共包括5个具体的工艺方法,其具体工艺参数参见表5,显微组织 中残余奥氏体体积分数在11.6~15.6%范围内,见表5。

表5实施例5的退火工艺参数和力学性能

对制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在拉伸试验机上进行力学性能测试, 测试结果见表5。工艺5-Ⅴ在室温时的拉伸曲线如图3所示,拉伸曲线均呈连续屈服状态, 没有出现屈服平台或上、下屈服点。在本实施例5-I至5-Ⅴ工艺条件下各生产了20根无缝钢 管,其成品的抗拉强度均≥846MPa,屈强比均≤0.64,延伸率均≥23.5%,加工硬化指数均(n) ≥0.22,强塑积均≥21503MPa.%,采用本实施例工艺生产的无缝钢管成品率达到100%。

实施例6

本实施例所选用的钢材化学成分同实施例5。

将冶炼后的铸锭锻造成棒材,棒材经过车削除去外表面褶皱和缺陷形成管坯,将管坯 加热到1250℃并保温4小时后进行穿孔,然后冷却至室温,将冷却后的管坯进行4道次冷拔, 即得到壁厚5.0mm、外径1000mm的无缝冷拔钢管。

将无缝冷拔钢管采用中频加热感应线圈以约40℃/s的加热速率加热到奥氏体化温度区 930℃,退火处理60~70s;然后采用压缩空气以约80℃/s的速率冷却到不同的贝氏体温度 (390~420℃),等温处理60~90s后空冷至室温,获得本发明的贝氏体基体相变诱发塑性 钢无缝管,本实施例共包括3个具体的工艺方法,其具体工艺参数参见表6,显微组织中残 余奥氏体体积分数在13.5~14.1%范围内,见表6。

表6实施例6的退火工艺参数和力学性能

对制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在拉伸试验机上进行力学性能测试, 测试结果见表6。在本实施例6-I至6-III工艺条件下各生产了10根无缝钢管,其成品的抗拉 强度均≥859MPa,屈强比均≤0.65,延伸率均≥23.8%,加工硬化指数均(n)≥0.22,强塑积 均≥20754MPa.%,采用本实施例工艺生产的无缝钢管成品率达到100%。

实施例7

本实施例所选用的钢材化学成分同实施例5。

将冶炼后的铸锭锻造成棒材,棒材经过车削除去外表面褶皱和缺陷形成管坯,将管坯 加热到1250℃并保温4小时后进行穿孔,然后冷却至室温,将冷却后的管坯进行3道次冷拔, 即得到壁厚20mm、外径33mm的无缝冷拔钢管。

将无缝冷拔钢管采用中频加热感应线圈以约40℃/s的加热速率加热到奥氏体化温度区 950℃,退火处理60s;然后采用压缩空气以约40℃/s的速率冷却到不同的贝氏体温度400℃, 等温处理30~90s后空冷至室温,获得本发明的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管,本实施 例共包括2个具体的工艺方法,其具体工艺参数参见表7,显微组织中残余奥氏体体积分数 在13.1~13.6%范围内,见表7。

对制备得到的贝氏体基体相变诱发塑性钢无缝管在拉伸试验机上进行力学性能测试, 测试结果见表7。在本实施例7-I至7-II工艺条件下各生产了10根无缝钢管,其成品的抗拉强 度均≥850MPa,屈强比均≤0.64,延伸率均≥23.9%,加工硬化指数均(n)≥0.22,强塑积均 ≥20315MPa.%,采用本实施例工艺生产的无缝钢管成品率达到100%。

表7实施例7的退火工艺参数和力学性能

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