一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管及生产工艺

摘要

本发明公开了一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管，其化学成分及质量百分比为：C：0.021-0.023%，Si：0.62-0.64%，Mn：1.88-1.90%，Cr：17.1-17.3%，Ni：11.9-12.1%，Mo：2.43-2.45%，Cu：0.7-0.9%，Al：0.22-0.24%，N：0.07-0.09%，Ca：0.11-0.13%，Se：0.055-0.057%，Te：0.016-0.018%，Ti：0.13-0.7%，S：0.013-0.015%，P：0.008-0.010%，稀土元素：0.15-0.17%，其余为Fe及不可避免杂质；稀土元素包括：15-17%的铕、9-11%的钐、25-27%的镨、12-14%的钕、5-7%的钐，其余为镧；本发明还提供了一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管的生产工艺；本发明产品具有稳定的奥氏体组织，无磁性而且具有高韧性和塑性，具有良好的易切削性，耐氧化性酸介质以及硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀，且同时耐晶间腐蚀，具有全面的和良好的综合性能。

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，涉及一种不锈钢管生产工艺，具体地说是一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管及生产工艺。

背景技术

随着国民经济的高速发展和科学技术进步，不锈钢管的应用范围日益广泛，对不锈钢管的要求也越来越高，为了使不锈钢管在数量和质量上满足各个领域的使用要求，国内外在新钢种的开发方面有了快速发展；我国不锈钢在工艺技术、装备水平、产品质量等方面同国际先进水平尚有较大的差距，需要进行不断研发、技术改造和提高，以适应国民经济发展的要求；目前不锈钢管已广泛应用于各个领域：车辆工业、水工业、环保工业 、工业设施、家电工业，用量比较大的主要是奥氏体不锈钢，随着技术的进步和生产的的需要、从原料资源和材料成本和达到理化及力学性能要求的角度都需要不断的研发出新型不锈钢。

耐蚀耐热无磁用奥氏体不锈钢无缝钢管常见的规格有Φ6-508，在国产化之前，全部依赖进口。目前公司拟开发耐蚀耐热无磁用用奥氏体不锈钢无缝钢管06Cr17Ni12Mo2Ti等，使各项性能达到了国外同类产品水平，完全可替代同类ASTM/ASME产品并最广泛使用于侵蚀严重工业或海洋环境中，如海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备、食品工业、沿海设施、防晶界腐蚀的航空器、锅炉汽包和排汽管。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管及生产工艺，本发明产品具有稳定的奥氏体组织，无磁性而且具有高韧性和塑性，具有良好的易切削性，耐氧化性酸介质以及硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀，且同时耐晶间腐蚀，具有全面的和良好的综合性能。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管，其化学成分及质量百分比为：C：0.021-0.023%，Si：0.62-0.64%，Mn：1.88-1.90%，Cr：17.1-17.3%，Ni：11.9-12.1%，Mo：2.43-2.45%，Cu：0.7-0.9%，Al：0.22-0.24%，N：0.07-0.09%，Ca：0.11-0.13%，Se：0.055-0.057%，Te：0.016-0.018%，Ti：0.13-0.7%，S：0.013-0.015%，P：0.008-0.010%，稀土元素：0.15-0.17%，其余为Fe及不可避免杂质；

所述稀土元素包括：15-17%的铕、9-11%的钐、25-27%的镨、12-14%的钕、5-7%的钐，其余为镧。

本发明产品中添加的Mo元素可改善点蚀和耐缝隙腐蚀，提高不锈钢的高温强度和焊接性能、持久蠕变性能和耐热耐蚀性以及加工硬化无磁优性；同时加入Cu元素还能防止硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀；产品中C含量为0.021-0.023%，且同时添加Ti、Ni，则可显著提高其耐晶间腐蚀性能以及抗应力能力，降低焊缝锈蚀的风险；含Si的奥氏体不锈钢对浓硝酸具有良好的耐蚀性；Ni元素和Cr元素配合作用可改善高温抗氧化性和强度；添加的S元素、Se元素则可改善切削性和构件表面精度。

本发明进一步限定的技术方案是：

本发明还提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管的生产工艺，其工艺路线为：精炼管坯→检验→剥皮锯切→加热→穿孔→第一酸洗→荒管检验→冷轧/第一冷拔→第一脱脂→第一热处理→第一矫直切管→第二酸洗→第二冷拔→第二脱脂→第二热处理→第二矫直切管→第三酸洗→第三脱脂→中间检验→成品表检→水压→超声波探伤→涡流探伤→尺寸/表面检验→喷标→清洁→包装→运输；

加热步骤：加热温度为1150-1170℃，加热时间为16-18小时；

冷轧/第一冷拔步骤：采用三辊精轧机管材尺寸进行控制，成品管外径、壁厚尺寸的偏差控制在±0.03mm，内外表面粗糙度≤0.8um；

第一热处理步骤：预热温度为：845-865℃，加热温度为：1180-1190℃，均热温度为：1030-1050℃；

第二热处理步骤：用于弯管及弯头处的热处理，弯管最小的弯曲半径与管材外径之比R/D=1.2-1.8，弯管椭圆度为5.3-7%，管腿间距最小偏差控制在±1.5mm，弯头减壁11-15%，加热温度为950-1050℃。

进一步的，

前述加热步骤和第一热处理步骤采用天然气连续式辊底炉或连续式光亮固熔炉，第一热处理步骤加热后以11-15℃/s的速度急速水冷却；第二热处理步骤采用中频接触式加热弯管及弯头，且采用红外测温控制温度。

本发明的有益效果是：

本发明产品中添加的Mo元素可改善点蚀和耐缝隙腐蚀，提高不锈钢的高温强度和焊接性能、持久蠕变性能和耐热耐蚀性以及加工硬化无磁优性；同时加入Cu元素还能防止硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀；产品中C含量为0.021-0.023%，且同时添加Ti、Ni，则可显著提高其耐晶间腐蚀性能以及抗应力能力，降低焊缝锈蚀的风险；含Si的奥氏体不锈钢对浓硝酸具有良好的耐蚀性；Ni元素和Cr元素配合作用可改善高温抗氧化性和强度；添加的S元素、Se元素则可改善切削性和构件表面精度。

本发明工艺中，涉及一次加热和两次热处理，加热工序时的加热温度为1150-1170℃，加热时间为16-18小时，可使合金中各种相充分溶解，晶粒细化，内部碳化物分布均匀化，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，去除材料的内应力与软化材料，以便继续加工成型；

第一热处理采用分级加热，包括：预热温度845-865℃、加热温度1180-1190℃、均热温度1030-1050℃，该步骤消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂，调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；

第二热处理用于弯管及弯头处的热处理，可去除弯管及弯头部位的内应力，调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，以达到跟直管段一致的机械性能。

本发明产品具有稳定的奥氏体组织，无磁性而且具有高韧性和塑性，具有良好的易切削性，耐氧化性酸介质以及硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀，且同时耐晶间腐蚀，具有全面的和良好的综合性能。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管，其化学成分及质量百分比为：C：0.021%，Si：0.62%，Mn：1.88%，Cr：17.1%，Ni：11.9%，Mo：2.43%，Cu：0.7%，Al：0.22%，N：0.07%，Ca：0.11%，Se：0.055%，Te：0.016%，Ti：0.13%，S：0.013%，P：0.008%，稀土元素：0.15%，其余为Fe及不可避免杂质；稀土元素包括：15%的铕、9%的钐、25%的镨、12%的钕、5%的钐，其余为镧。

本实施例还提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管的生产工艺，其工艺路线为：精炼管坯→检验→剥皮锯切→加热→穿孔→第一酸洗→荒管检验→冷轧/第一冷拔→第一脱脂→第一热处理→第一矫直切管→第二酸洗→第二冷拔→第二脱脂→第二热处理→第二矫直切管→第三酸洗→第三脱脂→中间检验→成品表检→水压→超声波探伤→涡流探伤→尺寸/表面检验→喷标→清洁→包装→运输；

加热步骤：加热温度为1150℃，加热时间为18小时；

冷轧/第一冷拔步骤：采用三辊精轧机管材尺寸进行控制，成品管外径、壁厚尺寸的偏差控制在±0.03mm，内外表面粗糙度≤0.8um；

第一热处理步骤：预热温度为：845℃，加热温度为：1180℃，均热温度为：1030℃；

第二热处理步骤：用于弯管及弯头处的热处理，弯管最小的弯曲半径与管材外径之比R/D=1.2，弯管椭圆度为7%，管腿间距最小偏差控制在±1.5mm，弯头减壁11%，加热温度为1050℃。

其中，加热步骤和第一热处理步骤采用天然气连续式辊底炉或连续式光亮固熔炉，第一热处理步骤加热后以11℃/s的速度急速水冷却；第二热处理步骤采用中频接触式加热弯管及弯头，且采用红外测温控制温度。

实施例2

本实施例提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管，其化学成分及质量百分比为：C：0.023%，Si：0.64%，Mn：1.90%，Cr：17.3%，Ni：12.1%，Mo：2.45%，Cu：0.9%，Al：0.24%，N：0.09%，Ca：0.13%，Se：0.057%，Te：0.018%，Ti：0.7%，S：0.015%，P：0.010%，稀土元素：0.17%，其余为Fe及不可避免杂质；稀土元素包括：17%的铕、11%的钐、27%的镨、14%的钕、7%的钐，其余为镧。

本实施例还提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管的生产工艺，其工艺路线为：精炼管坯→检验→剥皮锯切→加热→穿孔→第一酸洗→荒管检验→冷轧/第一冷拔→第一脱脂→第一热处理→第一矫直切管→第二酸洗→第二冷拔→第二脱脂→第二热处理→第二矫直切管→第三酸洗→第三脱脂→中间检验→成品表检→水压→超声波探伤→涡流探伤→尺寸/表面检验→喷标→清洁→包装→运输；

加热步骤：加热温度为1170℃，加热时间为16小时；

冷轧/第一冷拔步骤：采用三辊精轧机管材尺寸进行控制，成品管外径、壁厚尺寸的偏差控制在±0.03mm，内外表面粗糙度≤0.8um；

第一热处理步骤：预热温度为：865℃，加热温度为：1190℃，均热温度为：1050℃；

第二热处理步骤：用于弯管及弯头处的热处理，弯管最小的弯曲半径与管材外径之比R/D=1.8，弯管椭圆度为5.3%，管腿间距最小偏差控制在±1.5mm，弯头减壁15%，加热温度为950℃。

其中，加热步骤和第一热处理步骤采用天然气连续式辊底炉或连续式光亮固熔炉，第一热处理步骤加热后以15℃/s的速度急速水冷却；第二热处理步骤采用中频接触式加热弯管及弯头，且采用红外测温控制温度。

实施例3

本实施例提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管，其化学成分及质量百分比为：C：0.022%，Si：0.63%，Mn：1.89%，Cr：17.2%，Ni：12.0%，Mo：2.44%，Cu：0.8%，Al：0.23%，N：0.08%，Ca：0.12%，Se：0.056%，Te：0.017%，Ti：0.53%，S：0.014%，P：0.009%，稀土元素：0.16%，其余为Fe及不可避免杂质；稀土元素包括：16%的铕、10%的钐、26%的镨、13%的钕、6%的钐，其余为镧。

本实施例还提供一种06Cr17Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢管的生产工艺，其工艺路线为：精炼管坯→检验→剥皮锯切→加热→穿孔→第一酸洗→荒管检验→冷轧/第一冷拔→第一脱脂→第一热处理→第一矫直切管→第二酸洗→第二冷拔→第二脱脂→第二热处理→第二矫直切管→第三酸洗→第三脱脂→中间检验→成品表检→水压→超声波探伤→涡流探伤→尺寸/表面检验→喷标→清洁→包装→运输；

加热步骤：加热温度为1160℃，加热时间为17小时；

冷轧/第一冷拔步骤：采用三辊精轧机管材尺寸进行控制，成品管外径、壁厚尺寸的偏差控制在±0.03mm，内外表面粗糙度≤0.8um；

第一热处理步骤：预热温度为：855℃，加热温度为：1185℃，均热温度为：1040℃；

第二热处理步骤：用于弯管及弯头处的热处理，弯管最小的弯曲半径与管材外径之比R/D=1.5，弯管椭圆度为6.2%，管腿间距最小偏差控制在±1.5mm，弯头减壁13%，加热温度为1000℃。

其中，加热步骤和第一热处理步骤采用天然气连续式辊底炉或连续式光亮固熔炉，第一热处理步骤加热后以13℃/s的速度急速水冷却；第二热处理步骤采用中频接触式加热弯管及弯头，且采用红外测温控制温度。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。