專利名稱：無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)的新工藝技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)的新工藝技術(shù)，屬于工件加工技術(shù)。
目前，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國的鋼產(chǎn)量已躍居世界第一位，然而，至今我國無縫鋼管生產(chǎn)所需的芯棒一直依賴進(jìn)口，芯棒生產(chǎn)工藝在我國還是一個空白。我國每年要耗費(fèi)大量的外匯從有關(guān)國家進(jìn)口無縫鋼管軋制用的芯棒，它嚴(yán)重的制約著我國無縫鋼管的生產(chǎn)，這和我們這樣一個鋼產(chǎn)量大國極不相稱，所以研制開發(fā)無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)的新工藝技術(shù)已勢在必行。
本發(fā)明的目的在于提供一種無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)的新工藝技術(shù)，以填補(bǔ)我國的空白。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它經(jīng)選料、精煉、開坯鍛造、精鍛成形、退火加工、調(diào)質(zhì)熱處理、檢驗(yàn)而成，其特征在于它是通過下述工藝技術(shù)制備一、選料選用GB1299-85中的4Cr 5MoSi V1電弧爐鋼錠，二、鋼的精煉有兩種方法電渣重熔精煉鋼錠或爐外真空保護(hù)精煉鋼錠，電渣重熔精煉鋼錠①采用CaF2，Al2O3二元渣系，渣料要充分烘干，不帶結(jié)晶水份，②電渣重熔熔化率控制在≤600Kg/小時，重熔過程中不準(zhǔn)添加旨在合金化的任何附加原材料，③鋼錠模冷時間不得超過1小時，脫模后要緩冷，緩冷時間不得小于48小時，鋼錠緩冷后的溫度不得高于150℃，但也不能脫模過早，以鋼水凝固為準(zhǔn)，鋼錠緩冷后要及時退火，④精煉后的鋼錠重量應(yīng)為8噸左右，鋼錠斷面≥Φ720mm或700mm×700mm，爐外真空保護(hù)精煉鋼錠采用電弧爐-爐外精煉雙聯(lián)法，①電弧爐中進(jìn)行熔化，②爐外合金化，脫氣精煉，③要保證足夠的真空條件和氣體保護(hù)條件，④精煉后的鋼錠重量應(yīng)為8噸左右，鋼錠斷面≥Φ720mm或≥700mm×700mm，⑤鋼錠要及時退火，三、鋼錠的開坯鍛造①采用油壓快鍛機(jī)開坯或采用自由鍛或水壓機(jī)鍛造開坯，②中間坯尺寸為Φ450-500mm×3.5-4.0m③加熱溫度為1200℃，開鍛溫度為1150-1180℃，終鍛溫度≥900℃④緩冷鍛坯，檢查并修磨表面缺陷，⑤擴(kuò)散退火在臺車式室狀爐中進(jìn)行，退火溫度680-750℃，恒溫時間≥10小時，升溫速度控制為≯80℃/小時，降溫速度≯50℃/小時，四、精鍛成形①采用精鍛機(jī)一火鍛造成材或采用快鍛機(jī)多火鍛造，②成品芯棒的外形尺寸為Φ240mm×15300mm公差要求為Φ240mm±2mm長度為15300mm+50mm15300mm-0mm彎曲度為總長彎曲度≤6mm橢圓度為斷面公差的70％③加熱溫度為1200℃，開鍛溫度為1150-1180℃，終鍛溫度≥900℃④鍛造成形后應(yīng)立即裝入退火爐中進(jìn)行擴(kuò)散退火，
五、退火加工①采用超大型的臺車式罩式爐，②880-900℃長時間恒溫，空冷至350℃，(3)750-780℃長時間恒溫，爐冷至200℃以下出爐，④超聲波探傷初檢，并定位切除頭尾，成品定尺長度為15.3m，長度公差為+50mm，(5)500-1000噸油壓矯直機(jī)矯直芯棒，總長垂直度不超過8mm，⑥采用長度大于16米的超長車床進(jìn)行切削剝皮粗加工，其斷面公差為Φ240mm±2mm，總彎曲度≤6mm表面加工精度為3-4⑦鍛制成品檢驗(yàn)六、調(diào)質(zhì)熱處理(1)成品芯棒的熱處理有兩種熱處理方法表面快速加熱熱處理或整體慢速加熱熱處理，表面快速加熱熱處理①采用滾道式工頻感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行，②淬火，第一次預(yù)熱溫度400℃，芯棒移動速度≤150mm/分，空冷，第二次預(yù)熱溫度700℃，芯棒移動速度≤150mm/分，空冷，淬火溫度980-1020℃，芯棒移動速度130mm/分，空冷或吹風(fēng)冷卻或霧化水吹風(fēng)冷卻，③回火，第一次回火溫度680-720℃，芯棒移動速度100mm/分，空冷，第二次回火溫度550-620℃，芯棒移動速度100mm/分，空冷，或整體慢速加熱熱處理①采用超深井式或超長臺車罩式熱處理爐進(jìn)行，②淬火，溫度980-1020℃，加熱速度≤80℃/小時，空冷或油冷，
③回火，第一次回火溫度680-720℃，加熱速度≤80℃/小時，空冷或油冷，第二次回火溫度550-620℃，加熱速度≤80℃/小時，空冷或油冷，(2)、成品熱處理后若變形嚴(yán)重，必須進(jìn)行再矯直，芯棒慢速加熱到500℃，帶溫矯直消除應(yīng)力退火，退火溫度200-300℃，時間＞16小時，七、成品檢驗(yàn)①超聲波探傷檢驗(yàn)②表面硬度測試③取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析④低倍組織質(zhì)量檢查⑤金相夾雜物的檢查⑥力學(xué)性能的檢測⑦外形尺寸檢查⑧表面質(zhì)量檢查⑨包裝，即得本發(fā)明的無縫鋼管軋制用芯棒產(chǎn)品。
其特征還在于所述的鋼種，它是由容量大于8噸的電弧爐冶煉出的鋼錠，其化學(xué)成分優(yōu)化如下(％)C 0.33-0.37Si 0.80-1.10Mn 0.40-0.50 Cr 4.60-5.40MO 1.10-1.40V 0.90-1.10S ≤0.008P+S ≤0.020鋼中殘鋁含量為0.02-0.04％外形尺寸為Φ400-450mm×2-3m或(380-420mm)2×2-3m。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，它填補(bǔ)了我國無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)工藝技術(shù)的空白，為國家節(jié)省了大量的外匯，為我國無縫鋼管軋制用芯棒的生產(chǎn)帶來了廣闊的前景。
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例一、選料選用GB1299-85中的4Cr 5MoSi V1鋼種，它是由容量大于8噸的電弧爐冶煉出的鋼錠，其化學(xué)成分為(％)C 0.35Si 1.00 Mn 0.45Cr 5.00MO 1.20V 1.00 S 0.005 P+S 0.013其外形尺寸為Φ430mm×2.5m鋼中殘鋁含量為0.03％。
二、鋼的精煉選用電渣重熔精煉鋼錠①采用CaF2，Al2O3二元渣系配比為70％∶30％，渣料要充分烘干，不帶結(jié)晶水份，②電渣重熔熔化率控制在580-600Kg/小時，重熔過程中不加任何附加原材料，③鋼錠模冷時間1小時，脫模后緩冷，緩冷時間為48小時，鋼錠緩冷后的溫度為150℃，緩冷后立即退火，④精煉后的鋼錠重量為8噸，鋼錠斷面為Φ750mm，三、鋼錠的開坯鍛造①采用油壓快鍛機(jī)開坯，②中間坯尺寸為Φ480mm×3.8m③加熱溫度為1200℃，開鍛溫度為1160℃，終鍛溫度900℃④緩冷鍛坯，檢查并修磨表面缺陷，⑤擴(kuò)散退火在臺車式室狀爐中進(jìn)行，退火溫度700℃，恒溫時間12小時，升溫速度控制為60℃/小時，降溫速度40℃/小時，四、精鍛成形①采用精鍛機(jī)一火鍛造成材，②鍛造芯棒的外形尺寸為Φ250mm公差要求為Φ250mm+2mm橢圓度為2mm長度為18m③加熱溫度為1200℃，開鍛溫度為1160℃，終鍛溫度950℃④鍛造成形后立即裝入退火爐中進(jìn)行擴(kuò)散退火，五、退火加工①采用超大型的臺車式罩式爐，②880-900℃長時間恒溫，空冷至350℃，③750-780℃長時間恒溫，爐冷至200℃以下出爐，④超聲波探傷初檢，并定位切除頭尾后，長度為15.35m，⑤采用1000噸油壓矯直機(jī)矯直芯棒，總長垂直度不超過6mm，⑥采用長度大于16米的超長車床進(jìn)行切削剝皮粗加工，其尺寸和斷面公差為Φ240mm+1mm表面精度為3-4⑦成品檢驗(yàn)六、調(diào)質(zhì)熱處理(1)、選用表面快速加熱熱處理①采用滾道式工頻感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行，②淬火，第一次預(yù)熱溫度400℃，芯棒移動速度為150mm/分，空冷，第二次預(yù)熱溫度700℃，芯棒移動速度為150mm/分，空冷，淬火溫度1000℃，芯棒移動速度130mm/分，空冷，③回火，第一次回火溫度700℃，芯棒移動速度100mm/分，空冷，
第二次回火溫度580℃；，芯棒移動速度100mm/分，空冷，(2)成品熱處理后進(jìn)行再矯直，芯棒慢速加熱到500℃，帶溫矯直消除應(yīng)力退火，退火溫度250℃，時間為20小時，七、成品檢驗(yàn)①超聲波探傷檢驗(yàn)②表面硬度測試③取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析④低倍組織質(zhì)量檢查⑤金相夾雜物的檢查⑥力學(xué)性能的檢測⑦外形尺寸檢查⑧表面質(zhì)量檢查⑨包裝，即得本發(fā)明的無縫鋼管軋制用芯棒產(chǎn)品。
采用本發(fā)明的無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)的新工藝技術(shù)已經(jīng)試制成三支芯棒樣品，交于有關(guān)公司上機(jī)試用，試用結(jié)果表明產(chǎn)品性能良好，滿足了無縫鋼管軋制用的需要，填補(bǔ)了我國的空白。
權(quán)利要求
1.一種無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)的新工藝技術(shù)，它經(jīng)選料、精煉、開坯鍛造、精鍛成形、退火加工、調(diào)質(zhì)熱處理、檢驗(yàn)而成，其特征在于它是通過下述工藝技術(shù)制備一、選料選用GB1299-85中的4Cr5MoSi V1電弧爐鋼錠，二、鋼的精煉有兩種方法電渣重熔精煉鋼錠或爐外真空保護(hù)精煉鋼錠，電渣重熔精煉鋼錠①采用CaF2，Al2O3二元渣系，渣料要充分烘干，不帶結(jié)晶水份，②電渣重熔熔化率控制在≤600Kg/小時，重熔過程中不準(zhǔn)添加旨在合金化的任何附加原材料，③鋼錠模冷時間不得超過1小時，脫模后要緩冷，緩冷時間不得小于48小時，鋼錠緩冷后的溫度不得高于150℃，但也不能脫模過早，以鋼水凝固為準(zhǔn)，鋼錠緩冷后要及時退火，④精煉后的鋼錠重量應(yīng)為8噸左右，鋼錠斷面≥Φ720mm或≥700mm×700mm，爐外真空保護(hù)精煉鋼錠采用電弧爐-爐外精煉雙聯(lián)法，①電弧爐中進(jìn)行熔化，②爐外合金化，脫氣精煉，③要保證足夠的真空條件和氣體保護(hù)條件，④精煉后的鋼錠重量應(yīng)為8噸左右，鋼錠斷面≥Φ720mm或≥700mm×700mm，⑤鋼錠要及時退火，三、鋼錠的開坯鍛造①采用油壓快鍛機(jī)開坯或采用自由鍛或水壓機(jī)鍛造開坯，②中間坯尺寸為Φ450-500mm×3.5-4.0m③加熱溫度為1200℃，開鍛溫度為1150-1180℃，終鍛溫度≥900℃④緩冷鍛坯，檢查并修磨表面缺陷，⑤擴(kuò)散退火在臺車式室狀爐中進(jìn)行，退火溫度680-750℃，恒溫時間≥10小時，升溫速度控制為≯80℃/小時，降溫速度≯50℃/小時，四、精鍛成形①采用精鍛機(jī)一火鍛造成材或采用快鍛機(jī)多火鍛造，②成品芯棒的外形尺寸為Φ240mm×15300mm公差要求為Φ240mm±2mm長度為15300mm+50mm15300mm-0mm彎曲度為總長彎曲度≤6mm橢圓度為斷面公差的70％③加熱溫度為1200℃，開鍛溫度為1150-1180℃，終鍛溫度≥900℃④鍛造成形后應(yīng)立即裝入退火爐中進(jìn)行擴(kuò)散退火，五、退火加工①采用超大型的臺車式罩式爐，②880-900℃長時間恒溫，空冷至350℃，③750-780℃長時間恒溫，爐冷至200℃以下出爐，④超聲波探傷初檢，并定位切除頭尾，成品定尺長度為15.3m，長度公差為+50mm，⑤500-1000噸油壓矯直機(jī)矯直芯棒，總長垂直度不超過8mm，⑥采用長度大于16米的超長車床進(jìn)行切削剝皮粗加工，其斷面公差為Φ240mm±2mm表面加工精度為3-4⑦鍛制成品檢驗(yàn)六、調(diào)質(zhì)熱處理(1)成品芯棒的熱處理有兩種熱處理方法表面快速加熱熱處理或整體慢速加熱熱處理，表面快速加熱熱處理①采用滾道式工頻感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行，②淬火，第一次預(yù)熱溫度400℃，芯棒移動速度≤150mm/分，空冷，第二次預(yù)熱溫度700℃，芯棒移動速度≤150mm/分，空冷，淬火溫度980-1020℃，芯棒移動速度130mm/分，空冷或吹風(fēng)冷卻或霧化水吹風(fēng)冷卻，③回火，第一次回火溫度680-720℃，芯棒移動速度100mm/分，空冷，第二次回火溫度550-620℃，芯棒移動速度100mm/分，空冷，或整體慢速加熱熱處理①采用超深井式或超長臺車罩式熱處理爐進(jìn)行，②淬火，溫度980-1020℃，加熱速度≤80℃/小時，空冷或油冷，③回火，第一次回火溫度680-720℃，加熱速度≤80℃/小時，空冷或油冷，第二次回火溫度550-620℃，加熱速度≤80℃/小時，空冷或油冷，(2)成品熱處理后若變形嚴(yán)重，必須進(jìn)行再矯直，芯棒慢速加熱到500℃，帶溫矯直消除應(yīng)力退火，退火溫度200-300℃，時間＞16小時，七、成品檢驗(yàn)①超聲波探傷檢驗(yàn)②表面硬度測試③取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析④低倍組織質(zhì)量檢查⑤金相夾雜物的檢查⑥力學(xué)性能的檢測⑦外形尺寸檢查⑧表面質(zhì)量檢查⑨包裝，即得本發(fā)明的無縫鋼管軋制用芯棒產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)的新工藝技術(shù)，其特征還在于所述的鋼種，它是由容量大于8噸的電弧爐冶煉出的鋼錠，其含化學(xué)成分優(yōu)化如下(％)C 0.33-0.37 Si 0.80-1.10Mn 0.40-0.50 Cr 4.60-5.40MO 1.10-1.40 V 0.90-1.10S ≤0.008P+S ≤0.020鋼中殘鋁含量為0.02-0.04％其外形尺寸為Φ400-450mm×2-3m或(380-420mm)2×2-3m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)的新工藝技術(shù),屬于工件加工技術(shù)。它經(jīng)選料、精煉、開坯鍛造、精鍛成形、退火加工、調(diào)質(zhì)熱處理、檢驗(yàn)而成,它填補(bǔ)了我國無縫鋼管軋制用芯棒生產(chǎn)工藝技術(shù)的空白,為國家節(jié)省了大量的外匯,為我國無縫鋼管軋制用芯棒的生產(chǎn)帶來了廣闊的前景。
文檔編號B21B25/00GK1251786SQ9912182
公開日2000年5月3日 申請日期1999年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月19日
發(fā)明者楊鵬圖, 趙士英 申請人:趙士英