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[發明專利]一種高強度、耐腐蝕、高抗震性能的液壓支柱用鋼及其生產工藝有效

專利信息
申請號: 201210008423.9 申請日: 2012-01-12
公開(公告)號: CN102517513A 公開(公告)日: 2012-06-27
發明(設計)人: 尹修剛;王社教;李學剛;陳宏豫;姚忠 申請(專利權)人: 承德建龍特殊鋼有限公司
主分類號: C22C38/42 分類號: C22C38/42;C22C38/40;C22C38/20;C22C38/18
代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332 代理人: 陳慧珍
地址: 067201 河北省承德市*** 國省代碼: 河北;13
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 強度 腐蝕 抗震 性能 液壓 支柱 及其 生產工藝
【說明書】:

技術領域

發明涉及一種鋼鐵行業中的合金鋼,具體涉及一種液壓支柱用鋼,更具體地涉及一種高強度、耐腐蝕、高抗震性能的液壓支柱用鋼及其生產工藝。

背景技術

隨著我國經濟持續穩定地發展,機械及起重行業取得了質的進步,煤炭開采等行業也取得了顯著的進步,用作液壓和氣動缸筒用液壓支柱用鋼,隨著要求的不斷提高,對材質及性能要求也越來越高。液壓支柱管是煤炭、機械等綜合機械化開采的單體液壓支柱和礦用支架主要部件(缸體或柱塞)所用的重要材料。液壓支柱管的使用,要求具有良好的安全性及可靠性、焊接性、機加工性等。

安全性及可靠性:液壓支柱的工作壓力高,當缸體或柱塞一旦受壓而遭到破壞時不得裂成碎塊,以防傷人。為了保證使用的安全和可靠,液壓支柱管必須具有高強度和韌性良好。

良好的焊接性:液壓支柱、液壓支架支柱缸體、柱塞和其他部件巨涌焊接法連接,因此要求使用的鋼管必須具有良好的焊接性。

良好的機加工性:制作液壓支柱時,鋼管內、外表面均需要精加工,因此要求鋼管必須具有良好的切削和研磨性。

由于煤炭開采等行業不僅環境惡劣:具有高粉塵、高溫、高濕度等特點,還隨時都有遇到較大震動的可能性,作為液壓支撐用鋼的要求也越來越高,不僅要具有良好的硬度和耐磨性能,還要具有較高的耐腐蝕性和較高的強度及良好的抗震性能。

CN?101280391A公開了一種高強韌性液壓支柱無縫鋼管,解決了已有的液壓支柱鋼管無法兼具成本低和強度、韌性的缺點,具有了良好的經濟和安全綜合性能。所述鋼按重量百分比含有,C∶0.15~0.35%、Si∶0.10~0.60%、Mn∶1.00~2.00、Nb∶0.02~0.07%、Al∶0.01~0.06%、Ti∶0.02~0.12%、P∶0025%以下,S∶0.025%以下,O∶0.0035%以下。但是該發明所述無縫鋼管耐磨性和耐腐蝕性能較差,無法滿足需要耐腐蝕條件下的無縫鋼管的應用。

目前,國內通常采用27SiMn作為液壓支柱用鋼,其耐磨性能好,強度高,但是其強度低、抗腐蝕性能較差、強屈比較小及抗震性能差。目前國內使用的液壓支柱用鋼27SiMn鋼的組成按質量百分比為:C∶0.24~0.32%、Si∶1.10~1.40%、Mn∶1.10~1.40、Ni≤0.30、Cu≤0.20、P≤0.035、S≤0.035、Cr≤0.30。

為了適應社會經濟的發展,為了適應市場的需求,發展一種同時兼具有良好的硬度、強度、耐磨性能、耐腐蝕性能以及抗震性能的液壓支柱鋼管迫在眉睫。

發明內容

針對現有技術的不足,本發明的目的之一在于提供一種液壓支柱用鋼,所述鋼具有高強度、耐腐性能好、抗震性能好等優點。

所述液壓支柱用鋼,其組成按質量百分比為:

C∶0.25~0.34%、Si∶0.90~1.30%、Mn∶0.80~1.20%、Cr∶0.80~1.30%、Al∶0.02~0.10%、Ni≤0.30%、S≤0.025%、P≤0.025%、Cu≤0.20%,余量為Fe和不可避免的雜質。

作為優選方案,所述液壓支柱用鋼,其組成按質量百分比為:

C∶0.28-0.33%、Si∶1.00-1.20%、Mn∶0.90-1.10%、Cr∶0.90-1.10%、Al∶0.02~0.05%、Ni≤0.10%、S≤0.005%、P≤0.015%、Cu≤0.20%,余量為Fe和不可避免的雜質。

作為優選方案,所述液壓支柱用鋼,其組成按質量百分比為:

C∶0.30-0.33%、Si∶1.10-1.20%、Mn∶1.00-1.10%、Cr∶1.00-1.10%、Al∶0.02~0.03%、Ni≤0.10%、S≤0.005%、P≤0.015%、Cu≤0.20%,余量為Fe和不可避免的雜質。

C是鋼成分設計中最基本的元素,是傳統的最經濟的強化元素,鋼的強度幾乎是隨著C%的增加呈直線增加,能顯著提高鋼的強度,同時又可以提高鋼的淬透性和淬硬性,但也使鋼的塑性惡化,如果C含量過高,在調質的加熱保溫過程中由于Si的作用,極易導致鋼中的C石墨化,考慮到材料的綜合性能,所述鋼中C含量為0.25%-0.34%,例如0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.31%、0.32%、0.33%、0.265%、0.275%、0.285%、0.295%。

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