超超临界机组高品质P92大口径厚壁无缝钢管制造方法

摘要

本发明涉及一种超超临界机组高品质P92大口径厚壁无缝钢管制造方法，属于耐热钢管材制造领域。本发明将内控钢的化学成分、提升钢的纯净度、浇铸钢锭、闭式镦粗、反挤压冲孔、挤压成型、喷淋淬火有机结合，形成的钢管满足ASMESA335、EN10216-2和GB5310标准要求；显微组织应为完全的回火马氏体，要求在400×视场下马氏体板条位向清晰；δ-铁素体含量不超过1%，最严重视场不得超过3%；综合性能指标达到国际先进水平。采用本发明可生产外径325—1200 mm、壁厚20-180 mm、长≤12500 mm不同规格的P92大口径厚壁无缝钢管，可应用于超超临界锅炉、电站四大管道等不同领域。本发明可有效保证产品质量，替代进口。

主权项

超超临界机组高品质P92大口径厚壁无缝钢管制造方法，其特征在于，将钢锭进行闭式镦粗+反挤压冲孔、挤压成型、喷淋淬火有机结合，制成的钢管满足ASME SA335、 EN10216‑2和 GB5310标准要求；显微组织为完全的回火马氏体，在400×视场下马氏体板条位向清晰；δ‑铁素体含量不超过1%，最严重视场不得超过3%；其主要过程包括如下步骤：1）精控的化学成分精控的化学成分按质量百分比计包括：C‑0.10～0.11%，Mn‑0.40～0.50%，Si‑0.24～0.29%，Cr‑8.6～8.9%，Mo‑0.50～0.55%，V‑0.18～0.20%，W‑1.70～1.85%，Ni‑0.23～0.28%，Altot‑0.006‑0.012%，Nb‑0.06～0.07%，N‑0.04～0.05%，Cu≤0.20%，Ti≤0.01%，Zr≤0.01%，B‑0.003～0.004%；2）钢的纯净度采用真空碳脱氧结合沉淀脱氧、扩散脱氧工艺，将钢中全氧含量控制为≤15PPm，按GB10561评级各类夹杂物≤1.5级；（1）真空碳脱氧：在精炼前首先将钢水温度加热到1680～1700℃，随后在67MPa真空度下，采用大强度吹氩法，吹氩强度控制为22～25Nm³/h，进行15～20分钟的真空碳脱氧；（2）沉淀脱氧：真空碳脱氧结束后，在真空状态下，每吨钢中加入0.4～0.6kg硅铝钙钡复合脱氧剂进行脱氧；（3）扩散脱氧：调氮过程中，每隔10～20分钟向熔渣表面中加电石、硅铁粉、或铝粉进行扩散脱氧，每吨钢加入量：电石0.6～0.8kg、硅铁粉0.4～0.6kg，铝粉0.8～1.0kg；3 ）浇铸钢锭采用大锥度小高径比锭型：钢锭锥度为13～15﹪，高径比为1.2～1.4；4）钢锭加热将钢锭加热至1270～1290℃，进行高温扩散；5）闭式镦粗+反挤压冲孔对钢锭去除表面氧化皮，喷涂玻璃润滑剂后在制坯压机进行闭式镦粗，镦粗比1.3～2.0，反挤压冲孔，穿孔比达到1.2～1.8，制成空心坯料；6）挤压成型将坯料加热至1270～1290℃，再次进行高温扩散；去除空心坯表面氧化皮，喷涂玻璃润滑剂后在挤压机上将空心坯挤压成管坯，挤压速度40～60mm/s，挤压比≥5，成型的同时，利用机械扩散实现均质化；7）挤压后退火先进行等温退火扩氢，再进行一次台阶型等温退火，得到平衡态的铁素体+碳化物组织，实现晶粒的细化；8）喷淋淬火热处理淬火采用内、外喷淋淬火方式，钢管旋转速度：20～30r/min、喷水压力：4～6bar、流量：200～250m³/h，冷却时间为10～30min。