專利名稱：20CrMo鋼管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明屬于鋼管制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種20CrMo鋼管的制備方法。
背景技術(shù)：
由于20CrMo鋼作為低碳鋼具有無回火脆性、焊接性好、形成斷裂的傾向小、可切削性、良好的冷應(yīng)變塑性及韌性和高溫強(qiáng)度理想等長處而經(jīng)調(diào)質(zhì)或滲碳處理后用于制造在非腐蝕性介質(zhì)及工作溫度低于250°C且含有氮?dú)浠旌衔锏慕橘|(zhì)中工作的管材及各種緊固件、較高級(jí)的滲碳零件如齒輪、軸等等。關(guān)于20CrMo的有關(guān)化學(xué)成份等可由中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3077-1988 (對應(yīng)的國外標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為JISG4053 2003&ASTMA29M 2005)和國際標(biāo)準(zhǔn)IS0683-18 1996 見諸。在由20CrMo鋼制備管件產(chǎn)品的過程中通過正火處理后的硬度(HV) —般在170-200 (IS0683-18 1996規(guī)范為197 ( HB)，而通過淬火加中溫回火處理后的硬度(HV)為220左右。經(jīng)淬火加中溫回火雖然可以顯著提高硬度，但是存在投用設(shè)備多和工藝煩瑣即工藝步驟多并且浪費(fèi)能源的欠缺。因此，如何以簡練的工藝獲得更具有拔萃的硬度的20CrMo鋼管始終是業(yè)界追求的方向，但是，在迄今為止已公開的專利和非專利文獻(xiàn)中均未見諸有相應(yīng)的技術(shù)啟示。為此，本申請人作了長期而有益的嘗試，找到了解決上述問題的辦法，下面將要介紹的技術(shù)方案便是基于該前提下產(chǎn)生的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種既有助于簡化工藝又有利于顯著提高硬度并且還有益于節(jié)約能源的20CrMo鋼管的制備方法。本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種20CrMo鋼管的制備方法，包括以下步驟
A)加熱穿孔，將20CrMo圓鋼在加熱至1200-1250°C下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率以及控制管坯表面質(zhì)量；
B)退火，將管坯引入退火爐中進(jìn)行退火，并且控制退火溫度和退火時(shí)間，得到退火管
坯；
C)冷軋，將退火管坯引入軋管機(jī)冷軋，并且控制軋管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)和控制管坯的每次的送進(jìn)長度，得到軋制管；
D)去應(yīng)力退火，將軋制管引入加熱爐中加熱并且保溫，隨爐冷卻后出爐，得到退火管
坯；
E)潤滑處理，將退火管坯進(jìn)行酸洗、磷化和皂化處理，得到待冷拔管坯；
F)冷拔，將待冷拔管坯進(jìn)行冷拔加工，得到冷拔管；
G)成品熱處理，將冷拔管引入退火爐進(jìn)行成品熱處理，并且控制成品熱處理溫度和時(shí)間，得到20CrMo鋼管。在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟A)中所述的控制穿孔偏心率是將穿孔偏心率控制為小于8% ;所述的控制管坯表面質(zhì)量是指控制管坯表面凹坑、軋傷、毛刺、裂紋和/或翹皮。在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟B)中所述的控制退火溫度和退火時(shí)間是將退火溫度和時(shí)間分別控制為670-690°C和60-70min。在本發(fā)明的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟C)中所述的控制軋管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)是將往復(fù)次數(shù)控制為55-65次/min，所述的控制管坯的每次的送進(jìn)長度是將送進(jìn)長度控制為6_8mm/次。在本發(fā)明的再一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟D)中所述的加熱爐加熱的溫度為640-6600C，所述的保溫的時(shí)間為25-35min。
在本發(fā)明的還有一個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟G)中所述的控制成品熱處理溫度和時(shí)間是將溫度和時(shí)間分別控制為620-640°C和35-45min。本發(fā)明提供的技術(shù)方案相對于已有技術(shù)具有工藝步驟簡短、獲得的20CrMo鋼管的硬度(HV)可達(dá)到225-258和有益于節(jié)約能源消耗。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
以制備直徑為30. 5 mm并且孔壁壁厚為2. 9 mm的20CrMo鋼管為例，包括以下步驟
A)加熱穿孔，將直徑為￠50mm的20CrMo圓鋼(也可稱棒材)在加熱至1250°C下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率為6%，得到孔徑為51 mm，而孔壁的厚度為3. 8 mm的管坯，對管坯進(jìn)行目測檢驗(yàn)，藉以去除管坯表面的毛刺和/或翹皮，如果管坯表面出現(xiàn)或稱存在明顯的即肉眼顯見的凹坑、軋傷和/或裂紋，則應(yīng)剔除，避免流入下一工序；
B)退火，將由步驟A)得到的管坯引入連續(xù)式退火爐中進(jìn)行退火，退火溫度為680°C，退火時(shí)間為65min，得到退火硬度(HV)為197-207的退火管坯；
C)冷軋，將由步驟B)得到的退火管坯依次進(jìn)行酸洗、磷化和皂化處理后引入軋管機(jī)冷車L軋管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)為60次/min，管坯的每次的送進(jìn)長度(也可稱送進(jìn)距離)為7mm/次，得到直徑為35. 5 mm并且壁厚為2. 9 mm的軋制管；
D)去應(yīng)力退火，將由步驟C)得到的軋制管引入加熱爐中加熱至660°C并且保溫25min，隨爐冷卻至常溫后出爐，得到退火管坯；
E)潤滑處理，將由步驟D)得到的退火管坯按照公知技術(shù)中慣用的工藝條件依次進(jìn)行酸洗、磷化和皂化處理，得到待冷拔管坯；
F)冷拔，將由步驟E)中得到的待冷拔管坯進(jìn)行冷拔加工，得到直徑為30.5 mm并且壁厚為2. 9 mm的冷拔管；
G)成品熱處理，將由步驟F)中得到的冷拔管引入連續(xù)式退火爐進(jìn)行成品熱處理，成品熱處理溫度為620°C，時(shí)間為45min，隨爐冷卻至常溫后出爐，得硬度(HV)在220-258范圍的直徑為30. 5 mm,而壁厚為2. 9 mm的20CrMo鋼管。由本實(shí)施例得到的20CrMo鋼管其性能參數(shù)實(shí)測為硬度(HV)在225-258范圍，滿足了用戶所要求的硬度(HV)大于但不等于220的要求。實(shí)施例2
僅將步驟A)中的加熱溫度改為1200°C，將穿孔偏心率控制為< 5% ;將步驟B)中的退火溫度和時(shí)間分別改為690°C和60min ;將步驟C)中的機(jī)頭架往復(fù)次數(shù)改為65次/min，管坯的每次的送進(jìn)長度改為8mm/次；將步驟D)中的加熱溫度和保溫時(shí)間分別改為650°C和30min ;將步驟G)中的成品熱處理溫度和保溫時(shí)間分別改為640°C和35min。其余均同對實(shí)施例I的描述。 實(shí)施例3:
僅將步驟A)中的加熱溫度改為1225°C，將穿孔偏心率改為< 5% ;將步驟B)中的退火溫度和時(shí)間分別改為670°C和70min ;將步驟C)中的機(jī)頭架往復(fù)次數(shù)改為55次/min，管坯的每次的送進(jìn)長度改為6mm/次；將步驟D)中的加熱溫度和時(shí)間分別改為640°C和35min ；將步驟G)中的成品熱處理溫度和時(shí)間分別改為630°C和40min。其余均同對實(shí)施例I的描述。
權(quán)利要求
1.一種20CrMo鋼管的制備方法，其特征在于包括以下步驟 A)加熱穿孔，將20CrMo圓鋼在加熱至1200-1250°C下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率以及控制管坯表面質(zhì)量； B)退火，將管坯引入退火爐中進(jìn)行退火，并且控制退火溫度和退火時(shí)間，得到退火管坯； C)冷軋，將退火管坯引入軋管機(jī)冷軋，并且控制軋管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)和控制管坯的每次的送進(jìn)長度，得到軋制管； D)去應(yīng)力退火，將軋制管引入加熱爐中加熱并且保溫，隨爐冷卻后出爐，得到退火管坯； E)潤滑處理，將退火管坯進(jìn)行酸洗、磷化和皂化處理，得到待冷拔管坯； F)冷拔，將待冷拔管坯進(jìn)行冷拔加工，得到冷拔管； G)成品熱處理，將冷拔管引入退火爐進(jìn)行成品熱處理，并且控制成品熱處理溫度和時(shí)間，得到20CrMo鋼管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的20CrMo鋼管的制備方法，其特征在于步驟A)中所述的控制穿孔偏心率是將穿孔偏心率控制為小于8% ;所述的控制管坯表面質(zhì)量是指控制管坯表面凹坑、軋傷、毛刺、裂紋和/或翹皮。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的20CrMo鋼管的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的控制退火溫度和退火時(shí)間是將退火溫度和時(shí)間分別控制為670-690°C和60-70min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的20CrMo鋼管的制備方法，其特征在于步驟C)中所述的控制軋管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)是將往復(fù)次數(shù)控制為55-65次/min，所述的控制管坯的每次的送進(jìn)長度是將送進(jìn)長度控制為6-8mm/次。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的20CrMo鋼管的制備方法，其特征在于步驟D)中所述的加熱爐加熱的溫度為640-660°C，所述的保溫的時(shí)間為25-35min。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的20CrMo鋼管的制備方法，其特征在于步驟G)中所述的控制成品熱處理溫度和時(shí)間是將溫度和時(shí)間分別控制為620-640°C和35-45min。
全文摘要
一種20CrMo鋼管的制備方法，屬于鋼管制備技術(shù)領(lǐng)域。步驟將20CrMo圓鋼在加熱至1200-1250℃下穿孔，得到管坯，控制穿孔偏心率以及控制管坯表面質(zhì)量；將管坯引入退火爐中進(jìn)行退火，控制退火溫度和退火時(shí)間，得到退火管坯；將退火管坯引入軋管機(jī)冷軋，控制軋管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)和控制管坯的每次的送進(jìn)長度，得到軋制管；將軋制管引入加熱爐中加熱并保溫，隨爐冷卻后出爐，得到退火管坯；將退火管坯進(jìn)行酸洗、磷化和皂化處理，得到待冷拔管坯；將待冷拔管坯進(jìn)行冷拔加工，得到冷拔管；將冷拔管引入退火爐進(jìn)行成品熱處理，控制成品熱處理溫度和時(shí)間，得到20CrMo鋼管。具有工藝步驟簡短、硬度高和節(jié)約能源消耗的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21C37/06GK102699103SQ20121018961
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者密燕芳, 李偉國, 王雪亞, 金惠明, 顧銘, 龔建峰 申請人:常熟市旋力軸承鋼管有限公司