[發明專利]新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釬桿

無效

• 申請號: 200810048154.2
• 申請日: 2008-06-24
• 公開（公告）號: CN101614111A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 周志專;程巨強;周寶生;葉凌云;高鵬舉;劉敢
• 申請（專利權）人: 湖北嘉裕管業股份有限公司;程巨強
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;B21B23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種重型釬桿，尤其是一種新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釬桿。

背景技術

重型釬桿在鉆鑿巖石時要承受巨大的拉壓、扭轉、彎曲應力和磨損，生產重型釬桿的材料必須是具有很高的強度和韌性，表面還要抗磨損。目前，國內外生產重型釬桿的首選材料是Cr-Ni-Mo系鋼。但是Cr-Ni-Mo系鋼價格昂貴，熱處理工藝復雜，生產成本很高。開發研制一種價格低廉而性能優良且易于加工的新鋼用于重型釬桿的生產是本發明的根本目的。

湖北嘉裕管業股份有限公司與西安工業大學多年潛心研究，研制成功了20Si2Mn2CrMoVA鋼。該鋼是一種非典型貝氏體鋼，其晶體組織由貝氏體(BF)和殘余奧氏體(AR)組成，是典型貝氏體轉變的初期階段產物。它既保持了典型貝氏體鋼的工藝特點，又具有比典型貝氏體鋼更良好的綜合力學性能，純凈度、晶粒度、抗疲勞強度明顯超過現有釬鋼鋼種，非常適合重型釬桿生產。

發明內容

為了既能滿足重釬的力學性能，又節省鎢鎳資源，降低生產成本，本發明提供無碳化物貝氏體鋼高強度重型釬桿。該重型釬桿由20Si2Mn2CrMoVA鋼采用“熱穿-帶芯熱軋法”工藝一次軋制成型六角形中空鋼，運用旋風銑螺紋加工工藝和螺紋空刀槽溫擠壓技術，再經整體滲碳淬火及回火熱處理，直接加工成高強度重型釬桿。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釬桿，材料選用20Si2Mn2CrMoVA鋼。其主要生產工藝技術是：無碳化物貝氏體鋼(20Si2Mn2CrMoVA)棒料經中頻感應加熱；采用T型螺紋斜軋穿孔，三輥軋管機減徑，六輥成型軋機一次軋制成六角形空鋼，T型螺紋外切削旋風銑加工釬桿螺紋，8米深井式滲碳爐滲碳、淬火、回火。

本發明的有益效果是，通過選用特殊的鋼材以及加工方法，使生產出來的釬桿不僅具有很高的強度、韌性和表面抗磨損，而且節約資源降低成本。

具體實施方式

20Si2Mn2CrMoVA鋼的化學成分(質量分數，wt％)為：0.2～0.3％C、1.2～1.6％Si、1.8～2.5％Mn、0.4～0.7％Cr、適量的Mo。

主要生產工藝技術：20Si2Mn2CrMoVA鋼棒料經中頻感應加熱；采用T型螺紋斜軋穿孔，三輥軋管機減徑，六輥成型軋機一次軋制成六角形空鋼；采用T型螺紋外切削旋風銑加工釬桿螺紋；8米深井式滲碳爐滲碳、淬火、回火。

加工工藝流程是：

1、無碳化物貝氏體鋼的冶煉：用500g電爐、模鑄、退火、自由鍛，鍛成直徑為48mm的棒料。

2、重型釬桿的加工：(1)“熱穿-帶芯減輕-熱軋”成型中空鋼。(棒料)下料-檢查-中頻加熱-二輥穿孔-三輥減徑-六輥成型。(2)“高壓鐓頭-旋風銑螺紋-整體滲碳-熱處理”。(中空鋼)精整-高壓力鐓粗-回火-螺紋加工-整體滲透-淬火-回火-防銹-包裝。