專利名稱：一種去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法。
背景技術(shù)：
一般在連續(xù)熱處理生產(chǎn)線對大批量的無縫鋼管進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。調(diào)質(zhì)熱處理工藝包括淬火、回火、冷卻、矯直，連續(xù)熱處理生產(chǎn)線設(shè)備主要是淬火爐、高壓水除鱗裝置、水淬裝置、回火爐、冷床、矯直機(jī)。將無縫鋼管在淬火爐中加熱，加熱溫度一般在850°C以上，因此在無縫鋼管的表面會產(chǎn)生氧化皮，出爐后使無縫鋼管進(jìn)水淬裝置淬水、隨后進(jìn)回火爐回火，出回火爐后在冷床冷卻鋼管，然后進(jìn)矯直機(jī)矯直。通常，使用高壓水除鱗裝置將無縫鋼管表面的氧化皮除掉。除鱗裝置一般設(shè)置在 淬火爐或回火爐的出爐爐門處，除鱗裝置中布置成環(huán)狀的一系列噴嘴噴水形成一個高壓水環(huán)，當(dāng)無縫鋼管通過水環(huán)時，高壓水打在鋼管的外表面上使氧化皮急冷而脫落，因高壓水接觸鋼管表面的時間較短(I 3秒)，鋼管管體的溫降只有20°C 40°C左右，對普通鋼管而言除鱗裝置去除氧化皮效果較好。然而，含鉻無縫鋼管的含鉻量一般在O. 8wt% 5wt%之間，因含鉻而使這種鋼管在熱處理加熱過程中產(chǎn)生的外表面氧化皮結(jié)合牢固，采用通常的高壓水除鱗難以將外表面氧化皮去除干凈，從而會嚴(yán)重影響含鉻無縫鋼管的表面質(zhì)量。因此，需要將含鉻無縫鋼管從連續(xù)熱處理生產(chǎn)線下線轉(zhuǎn)去專門的噴砂車間噴砂才能去除氧化皮，這樣就增加了生產(chǎn)成本，延長了生產(chǎn)周期。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有技術(shù)中，對于含鉻無縫鋼管的除鱗，需要下線處理，從而增加了生產(chǎn)成本，延長了生產(chǎn)周期。為此，本發(fā)明提供了一種在對含鉻無縫鋼管調(diào)質(zhì)熱處理后去除鋼管表面氧化皮的方法，該方法可以解決含鉻鋼無縫鋼管熱處理后表面氧化皮不易去除的問題，能夠大幅提聞鋼管表面質(zhì)量。本發(fā)明的目的在于提供一種去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法，所述方法包括下述步驟對含鉻無縫鋼管進(jìn)行淬火，在淬火步驟中，加熱含鉻無縫鋼管時控制加熱爐的殘氧量在3%以下；對淬火后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行回火；對回火后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行一次冷卻，以將含鉻無縫鋼管冷卻至300°C以下，使含鉻無縫鋼管外表面的氧化皮變得疏松；利用六輥矯直機(jī)對一次冷卻后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行一次矯直，使得含鉻無縫鋼管表面只被旋轉(zhuǎn)和壓扁而沒有彎曲，以去除含鉻無縫鋼管表面的氧化皮；最后，對一次矯直后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行二次冷卻和二次矯直，使含鉻無縫鋼管的彎曲度和橢圓度達(dá)到成品鋼管的要求。根據(jù)本發(fā)明，在一次矯直步驟中，將六輥矯直機(jī)的三個上矯直輥的中心調(diào)整在一條中心上，并且將六輥矯直機(jī)的三個下矯直輥的中心調(diào)整在一條中心上，使得含鉻無縫鋼管在進(jìn)入六輥矯直機(jī)后只被三對矯直輥輕微壓扁而沒有彎曲。
根據(jù)本發(fā)明，在二次冷卻步驟中，可以將一次矯直后的含鉻無縫鋼管冷卻至常溫。根據(jù)本發(fā)明，在二次矯直步驟中，六輥矯直機(jī)可以被調(diào)整成中間的一對矯直輥與前后的兩對矯直輥高度不一致，使得含鉻無縫鋼管在進(jìn)入六輥矯直機(jī)后被中間的一對矯直輥彎曲，并被三對矯直輥壓扁。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種含鉻鋼無縫鋼管調(diào)質(zhì)熱處理后去除鋼管表面氧化皮的方法，該方法可以解決含鉻鋼無縫鋼管熱處理后表面氧化皮不易去除的問題，大幅提高鋼管表面質(zhì)量，通過矯直機(jī)搓掉氧化皮，不需使用高壓水除鱗裝置。本發(fā)明為含鉻鋼無縫鋼管的生產(chǎn)提供了一種新的選擇，具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法的流程圖。圖2是示出了在根據(jù)本發(fā)明的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法中的一次矯 直步驟中使用的六輥矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種在連續(xù)熱處理生產(chǎn)線上通過改進(jìn)工藝來去除含鉻無縫鋼管表面的氧化皮的方法，以避免使鋼管下線，從而提高了工藝效率，縮短了工藝時間。下面將結(jié)合附圖來詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的去除含鉻鋼無縫鋼管表面的氧化皮的方法。圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法的流程圖。圖2是示出了在根據(jù)本發(fā)明的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法中的一次矯直步驟中使用的六輥矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法包括對含鉻無縫鋼管執(zhí)行淬火、回火、一次冷卻、一次矯直、二次冷卻、二次矯直六個步驟。具體地講，在對含鉻無縫鋼管進(jìn)行淬火的步驟中，淬火加熱時控制加熱爐的殘氧量在3% (體積百分比)以下，以盡可能地減少氧化皮在含鉻無縫鋼管表面的生成。一次冷卻是指將回火后的鋼管在冷床上冷卻至300°C以下，以使含鉻無縫鋼管外表面的氧化皮變得疏松。一次矯直步驟采用六輥矯直機(jī)，如圖2所示，該六輥矯直機(jī)的三個上矯直輥的中心調(diào)整在一條中心線上，該六輥矯直機(jī)的三個下矯直輥的中心調(diào)整在一條中心線上，從而當(dāng)一次冷卻后的含鉻無縫鋼管進(jìn)入矯直機(jī)后不會彎曲，而只被旋轉(zhuǎn)和壓扁。二次冷卻指的是鋼管經(jīng)一次矯直后在冷床上冷卻至常溫。二次矯直是指矯直機(jī)按正常參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即中間的一對矯直輥與前后的兩對矯直輥高度不一致，鋼管進(jìn)入矯直機(jī)后被中間的一對矯直輥彎曲，并被三對矯直輥壓扁，從而同時改善鋼管的彎曲度和橢圓度以達(dá)到成品鋼管的要求。根據(jù)本發(fā)明，去除鋼管表面的氧化皮包括兩方面的工作，一是盡量減少加熱時鋼管氧化皮的生成，二是在鋼管冷卻過程中盡量除凈氧化皮。本申請的發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在淬火加熱鋼管時保持加熱爐的殘氧量在3%以下，可以避免生成過厚的氧化皮。此外，要在無縫鋼管的冷卻過程中盡量除凈氧化皮則需要研究氧化皮在冷卻過程中的變化。典型的無縫鋼管氧化鐵皮結(jié)構(gòu)由最外層較薄的Fe2O3層、中間層的Fe3O4層和靠近基體側(cè)的厚度最厚的FeO層組成。對于含鉻鋼無縫鋼管而言，最難以去除的主要是FeO層。根據(jù)Fe-O平衡相圖，在570°C (不含) 1371°C時，F(xiàn)eO處于穩(wěn)定狀態(tài)，而在570°C (含)以下時，F(xiàn)eO要發(fā)生共析反應(yīng)生成aFe+Fe304的混合產(chǎn)物，因此，當(dāng)含鉻無縫鋼管在冷床上冷至300°C以下時，F(xiàn)eO充分分解并與鋼管基體的結(jié)合力降低，從而可通過調(diào)整六輥矯直機(jī)的參數(shù)利用矯直輥將氧化皮搓掉。因此，根據(jù)本發(fā)明的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法，淬火加熱含鉻無縫鋼管時保持加熱爐的殘氧量在3%以下，以使氧化皮盡可能少地生成；回火后的鋼管先在冷床上冷卻至300°C以下，鋼管外表面FeO氧化皮因充分分解而變得疏松；然后，使一次冷卻后的含鉻無縫鋼管進(jìn)入六輥矯直機(jī)進(jìn)行一次矯直，通過將該六輥矯直機(jī)調(diào)整成其三個上矯直輥的中心調(diào)整在一條直線上，并且其三個下矯直輥的中心調(diào)整在一條直線上，鋼管進(jìn)入矯直機(jī)后只被三對矯直輥輕微壓扁，而不會彎曲，因此，在鋼管旋轉(zhuǎn)前進(jìn)通過三對矯直輥時，含鉻無縫鋼管外表面的氧化皮被矯直輥搓掉，因而，一次矯直主要去除鋼管表面的氧化皮和輕微改善鋼管的橢圓度。綜上所述，通過降低加熱爐殘氧量、控制鋼管進(jìn)矯直機(jī)的溫度和調(diào)整矯直機(jī)參數(shù)這三者結(jié)合來徹底去除鋼管氧化皮。另外，根據(jù)本發(fā)明的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法，一次矯直后鋼管在冷床上冷卻，再進(jìn)入二次矯直機(jī)二次矯直，二次矯直機(jī)按正常的矯直參數(shù)調(diào)整，使得鋼管的彎曲度和橢圓度得以改善以達(dá)到成品鋼管的要求。 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例采用本發(fā)明的方法牛產(chǎn)30CrMo鋼無縫鋼管按API 5CT標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)鋼種為30CrMo、鋼級為L80-1、規(guī)格為114. 3mmX 6. 88mm的鋼管。30CrMo無縫鋼管的具體化學(xué)成分見下面的表1，Cr含量為O. 90wt% I. 20wt%。表I無縫鋼管的化學(xué)成分(重量％)
權(quán)利要求
1.一種去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法，其特征在于所述方法包括下述步驟 對含鉻無縫鋼管進(jìn)行淬火，在淬火步驟中，加熱含鉻無縫鋼管時控制加熱爐的殘氧量在3%以下； 對淬火后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行回火； 對回火后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行一次冷卻，以將含鉻無縫鋼管冷卻至300°C以下，使含鉻無縫鋼管外表面的氧化皮變得疏松； 利用六輥矯直機(jī)對一次冷卻后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行一次矯直，使得含鉻無縫鋼管表面只被旋轉(zhuǎn)和壓扁而沒有彎曲，以去除含鉻無縫鋼管表面的氧化皮； 最后，對一次矯直后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行二次冷卻和二次矯直，使含鉻無縫鋼管的彎曲度和橢圓度達(dá)到成品鋼管的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法，其特征在于在一次矯直步驟中，將六輥矯直機(jī)的三個上矯直輥的中心調(diào)整在一條中心上，并且將六輥矯直機(jī)的三個下矯直輥的中心調(diào)整在一條中心上，使得含鉻無縫鋼管在進(jìn)入六輥矯直機(jī)后只被三對矯直輥輕微壓扁而沒有彎曲。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法，其特征在于在二次冷卻步驟中，將一次矯直后的含鉻無縫鋼管冷卻至常溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法，其特征在于在二次矯直步驟中，六輥矯直機(jī)被調(diào)整成中間的一對矯直輥與前后的兩對矯直輥高度不一致，使得含鉻無縫鋼管在進(jìn)入六輥矯直機(jī)后被中間的一對矯直輥彎曲，并被三對矯直輥壓扁。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種去除含鉻無縫鋼管表面氧化皮的方法，所述方法包括下述步驟對含鉻無縫鋼管進(jìn)行淬火，在淬火步驟中，加熱含鉻無縫鋼管時控制加熱爐的殘氧量在3%以下；對淬火后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行回火；對回火后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行一次冷卻，以將含鉻無縫鋼管冷卻至300℃以下，使含鉻無縫鋼管外表面的氧化皮變得疏松；利用六輥矯直機(jī)對一次冷卻后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行一次矯直，使得含鉻無縫鋼管表面只被旋轉(zhuǎn)和壓扁而沒有彎曲；最后，對一次矯直后的含鉻無縫鋼管進(jìn)行二次冷卻和二次矯直，使含鉻無縫鋼管的彎曲度和橢圓度達(dá)到成品鋼管的要求。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠解決含鉻鋼無縫鋼管熱處理后表面氧化皮不易去除的問題，從而大幅提高鋼管表面質(zhì)量。
文檔編號B21B45/04GK102921749SQ20121050439
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者江健, 黃英, 鄒友富, 熊祺, 楊旭, 佘小龍 申請人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司