[發(fā)明專利]機(jī)械鉆孔熱軋法制造帶內(nèi)襯管中空鋼的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910102705.3
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN101623718A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王筑生;張吉舟;汪凌松;熊家澤;吳疆;薛文濤;劉厚權(quán);張波;黃雄;黃維
• 申請（專利權(quán)）人: 貴陽特殊鋼有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;B23B41/02
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標(biāo)事務(wù)有限公司
• 代理人: 楊 云

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種鑿巖釬桿用中空鋼的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種帶內(nèi)襯管中空鋼的生產(chǎn)方法；屬于釬鋼行業(yè)的中空鋼生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，鑿巖釬桿用中空鋼主要有無內(nèi)襯管中空鋼和帶內(nèi)襯管中空鋼兩大類。目前主要采用中空鑄錠熱軋法來生產(chǎn)帶內(nèi)襯管中空鋼，它通常用于制造小規(guī)格(≤R32、H32，特別是H22)的中空鋼；該方法是在鋼水澆鑄前將另一種材質(zhì)的鋼管固定在澆鑄模的中央，鋼水澆鑄形成帶內(nèi)襯管的中空鋼錠，冷卻后插入奧氏體鋼芯棒、加熱軋制成帶芯棒中空鋼，冷卻后抽出芯棒。中空鑄錠熱軋法主要存在以下缺陷：

1)若采用低碳鋼管，一方面會在成品中空鋼的內(nèi)孔表面形成一層低碳層(相對于中空鋼的基體，就是脫碳層)，這是造成早期疲勞裂紋的重要誘因；

2)若采用合金鋼管，則會因鋼管與鋼坯的熔點十分接近，增大了控制澆注溫度的難度；

3)由于錠型細(xì)長，鋼水中的氣體、夾雜物等難以有效上浮排除，鋼錠的材質(zhì)純凈度很難保證；

4)鋼錠的低倍組織較差；

5)鋼錠的橫截面尺寸受到限制(一般對邊≤150mm)，軋鋼的壓縮比受到限制。

發(fā)明內(nèi)容：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種機(jī)械鉆孔熱軋法制造帶內(nèi)襯管中空鋼的方法；利用該方法生產(chǎn)的帶內(nèi)襯管中空鋼，其基體尺寸幾乎不受限制、質(zhì)量穩(wěn)定。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：它包括基體制作、機(jī)械鉆通孔、插入芯棒、熱軋、抽出芯棒；機(jī)械鉆通孔之后先插入一根鋼管，然后再將芯棒插入該鋼管中。

所述鋼管的外徑小于通孔直徑0.1～2.0mm，鋼管的內(nèi)徑大于所述芯棒直徑0.2～2.0mm。

所述基體是直接澆鑄而成的鋼錠或連鑄鋼坯；所述基體也可以是經(jīng)過軋制或鍛制的型鋼。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，將目前中空鋼生產(chǎn)工藝中已經(jīng)比較成熟的機(jī)械鉆孔熱軋法、中空鑄錠熱軋法有機(jī)的結(jié)合起來，因此徹底克服了中空鑄錠熱軋法存在的固有缺陷。用本發(fā)明方法生產(chǎn)的帶內(nèi)襯管中空鋼的基體比采用中空鑄錠熱軋法生產(chǎn)的帶內(nèi)襯管中空鋼的基體有更好的性能，可延緩疲勞裂紋的擴(kuò)展時間；用本發(fā)明方法生產(chǎn)的帶內(nèi)襯管中空鋼的內(nèi)壁比采用機(jī)械鉆孔熱軋法等其它方法生產(chǎn)的無內(nèi)襯管中空鋼的內(nèi)壁有更好的性能，可延緩疲勞裂紋的形成時間，用本發(fā)明方法生產(chǎn)的帶內(nèi)襯管中空鋼制造的小規(guī)格鑿巖釬桿(≤R32、H32，特別是H22)在同等條件下，疲勞使用壽命可提高30％～100％。

本發(fā)明方法具有基體尺寸不受限制、基體鋼的純凈度更高、基體鋼的低倍組織更好，中空鋼性能更好、質(zhì)量更穩(wěn)定，鋼管對內(nèi)孔壁的強(qiáng)化和抗腐蝕作用好等優(yōu)點。具體分析如下：

1)由于基體在鉆孔前為實心體，因此可以采用各種煉鋼、軋(鍛)鋼手段來提高基體鋼的純凈度，基體鋼的低倍組織更好；

2)由于基體可以采用經(jīng)過軋制或鍛制的型鋼，因此軋制或鍛制的壓縮比可以更大，從而使得基體的組織更加致密；

3)由于內(nèi)孔通過機(jī)械鉆孔法實現(xiàn)，因此基體橫截面的尺寸可以選擇更大，基體中心部位的組織疏松也可以被鉆掉；

4)由于鋼管通過熱軋的方式與基體進(jìn)行復(fù)合，因此基體的生產(chǎn)方法可以有更多的選擇，從而能夠有效地克服采用中空鑄錠熱軋法生產(chǎn)的帶內(nèi)襯管中空鋼基體組織純度低、組織疏松、低倍組織差、易含砂眼、氣孔、縮孔等諸多缺陷；

5)由于鋼管的材質(zhì)可以有多種選擇，因此若選擇合適的高強(qiáng)度合金鋼，則鋼管具有良好的內(nèi)壁強(qiáng)化作用；若選擇合適的馬氏體不銹鋼，則鋼管具有更好的內(nèi)壁強(qiáng)化和抗腐蝕作用。

具體實施方式：

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，具體過程如下：

1)按已知常規(guī)煉鋼方法將基體澆鑄成方形、六角形、圓柱形等棒料狀的鋼錠或連鑄鋼坯，或按已知常規(guī)方法將基體軋制或鍛制成圓柱形、方形等棒料狀的型鋼；

2)根據(jù)中空鋼的具體規(guī)格和選用基體的尺寸，按已知的機(jī)械深孔鉆孔方法在基體中心鉆或鏜出通孔；

3)將外徑小于所述通孔直徑0.1～2.0mm的鋼管按常規(guī)方法插入該通孔中；

4)將直徑小于所述鋼管內(nèi)徑0.2～2.0mm、材質(zhì)為奧氏體鋼的芯棒按常規(guī)方法插入鋼管中；

5)按常規(guī)方法熱軋，冷卻后抽出所述芯棒，得帶內(nèi)襯管中空鋼；

6)按常規(guī)方法精整、校直。