[发明专利]一种B-P-T钢管及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高性能和高耐磨钢管领域，具体涉及一种贝氏体钢管，以及该钢管的制备方法。

背景技术

高强钢管广泛应用到电力、冶金、矿山、煤炭、石油等行业，用以运输沙石、煤粉、灰渣、石油、水，气体等。其工作环境恶劣要求具有高硬度、高韧性和高塑性以便获得良好的组织性能。但是一般而言，韧性随着硬度的提高而发生恶化，因此目前一般采用X系列管线钢，钢管需要热处理工艺，复合耐磨管道和内壁硬化的方法来制造高强钢管，但是这种方法工艺复杂，成本较高，对塑性作用不大。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种高硬度、高韧性和高塑性的贝氏体钢管，以及一种工艺简单、低成本的贝氏体钢管制备方法。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种B-P-T钢管，其主要成分质量百分比为C：0. 1~0.50wt%，Mn：1.2~5.0wt%，Cr：0~1.8wt%，Si：0.1-3.0wt%，Al：0.001-2.0wt%，S：0.001-0.1wt%，P：0.001-0.1wt%，余量为Fe。

进一步地，其主要成分还包括Ni：0.1-1.0wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.1wt%、0.5wt%或1.0wt%的Ni。

进一步地，其主要成分还包括V：0.01-1.0wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.01wt%、0.1wt%或1.0wt%的V。

进一步地，其主要成分还包括Ti：0.01-1.0wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.01wt%、0.1wt%或1.0wt%的Ti。

进一步地，其主要成分还包括Nb：0.001-0.1wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.001wt%、0.01wt%或0.1wt%的Nb。

进一步地，其主要成分还包括N：0.001-0.1wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.001wt%、0.01wt%或0.1wt%的N。

进一步地，其主要成分还包括B：0.001-0.1wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.001wt%、0.01wt%或0.1wt%的B。

进一步地，其主要成分还包括Re：0.001-1.0wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.001wt%、0.05wt%或1.0wt%的Re。

进一步地，其主要成分还包括Ca：0.001-0.1wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.001wt%、0.05wt%或0.1wt%的Ca。

进一步地，其主要成分还包括Mo：0.1-1.0wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.1wt%、0.5wt%或1.0wt%的Mo。

进一步地，其主要成分还包括Cu：0.01-0.5wt%。根据需要，在上述成分中，选择添加0.1wt%、0.25wt%或0.5wt%的Cu。

进一步地，所述钢管的硬度HRC20-70，冲击韧性V型缺口大于30J/cm²，抗拉强500-2500MPa，屈服强度400-2000MPa。

本发明还提供了上述B-P-T钢管的制造方法，该方法步骤依次如下：

1）B配方成分；主要成分将上述成分合金化，通过转炉、精炼、轧制成贝氏体钢管，钢管组织成分含10%以上的残余奥氏体；

2）P工艺：经冶炼、热轧后，将管件冷却到300-500℃保温一定时间，再进行自然冷却，或者经冶炼、热轧后，先将管件冷却到室温，然后再加热到300-500℃保温一定时间，再进行自然冷却。300-500℃加热，加热过程中碳重新分配，贝氏体中的碳向奥氏体分配扩散，加热后奥氏体含有更多的碳量。起到细化组织作用，让残余奥氏体起到为此钢的塑性和韧性配合，达到提高延伸率效果；

3）T工艺：管件经过P工艺降温到180-400℃保温后自然冷却或P工艺后降到常温再加热到180-400℃保温后自然冷却。回火温度的选择是根据性能需求决定的。根据不同的性能需求，我们选择不同温度的低温回火，这个温度的回火可以减小残余应力，提高综合性能。研究表明在180~400℃之间回火，有利于改善钢的冲击韧性。通过B-P-T工艺制备的贝氏体钢管延伸率提高到10A%以上，并具有良好的强韧性配合。

根据使用需要：

可制备得到硬度HRC20-30、延伸率30A%以上的贝氏体钢管，来代替淬火无缝管和X系管或油井管；

制备得到硬度HRC30-50、延伸率20A%以上超高强高合金无缝钢管，代替进口超强钢管；