[發(fā)明專利]一種雙層鋼管的熱處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210242700.2
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102703673A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 王黎暉;張同波;張艷;王磊;王錦永;申勇;宋亞峰
• 申請（專利權(quán)）人: 新興鑄管股份有限公司
• 主分類號: C21D9/08
• 分類號: C21D9/08;C21D9/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務所 13120
• 代理人: 李榮文

技術領域

本發(fā)明涉及一種雙層鋼管的熱處理方法，尤其是涉及一種雙層鋼管的淬火加熱和冷卻方法。

背景技術

外層為碳鋼、內(nèi)層為高碳鉻軸承鋼的冶金結(jié)合的雙層無縫鋼管的優(yōu)點是：內(nèi)層具有較高的硬度、耐磨性，而外層具有一定的韌性、強度。外層對內(nèi)層具有良好的包裹、保護作用，降低了管子的脆性，提高了使用壽命和安全性，是輸送水泥砂漿的理想管材。

該鋼管內(nèi)層的高硬度、良好的耐磨性，必須通過合適的淬火工藝才能實現(xiàn)。水的冷卻能力強，外層碳鋼、內(nèi)層高碳鉻軸承鋼雙層鋼管加熱保溫后，若直接水冷淬火，會出現(xiàn)內(nèi)層裂紋，導致工件報廢。現(xiàn)有技術中，外層碳鋼、內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的雙層鋼管熱處理工藝是：加熱到830～850℃，保溫20～40min，然后快速放入油中冷卻，促使奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，這種方式可實現(xiàn)內(nèi)層鋼的良好淬透，硬度達到HRC60以上，同時，當管子溫度為200～300℃時，油的冷卻速度變慢，降低了馬氏體形成時的溫度應力、組織應力，避免了內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的淬火裂紋。實現(xiàn)鋼管內(nèi)壁的高耐磨性。但是，該工藝有如下不足：

1，鋼管在空氣爐中加熱，表層易脫碳氧化，尤其是鋼管內(nèi)壁脫碳氧化降低了耐磨性，內(nèi)壁耐磨性是該鋼管最重要的物理性能。

2，鋼管用油淬火需要大型油槽，連續(xù)生產(chǎn)更換冷卻油使生產(chǎn)成本較高。

3，連續(xù)淬火的冷卻油容易燃燒冒煙污染車間空氣，安全性差，必須配備油槽冷卻系統(tǒng)。

4，淬火后的鋼管要清除帶油漬的氧化皮，費工費時。

發(fā)明內(nèi)容

?本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種雙層鋼管的熱處理方法，可以提高鋼管內(nèi)壁的耐磨性、避免鋼管內(nèi)層淬火產(chǎn)生裂紋。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：一種雙層鋼管的熱處理方法，其特征在于：所述雙層鋼管為冶金結(jié)合無縫鋼管，雙層鋼管的外層材質(zhì)為低碳鋼或低碳合金鋼，內(nèi)層材質(zhì)為高碳鉻軸承鋼；其熱處理方法如下：將鋼管兩端用堵頭封堵，在高碳鉻軸承鋼的奧氏體化溫度Ac1?以上30°C-50°C加熱保溫，鋼管出爐并使兩端帶堵頭，對鋼管外表面均勻噴水冷卻，去掉鋼管兩端堵頭進行回火。

對本發(fā)明進一步的改進是：所述雙層鋼管的外層材質(zhì)選擇如下鋼中的一種：10#、15#、20#、25#、16Mn、20Mn2、25Mn、12MnV、15MnV或20MnV；

雙層鋼管的內(nèi)層材質(zhì)選擇如下鋼中的一種：Gcr4、GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo或GCr18Mo；

雙層鋼管的規(guī)格是：外圓直徑在89mm-219mm之間，外層厚度在2mm-4mm之間,內(nèi)層厚度在3mm-6mm之間；

雙層鋼管的熱處理方法如下：

（1）將鋼管兩端用堵頭封堵；

（2）將鋼管在高碳鉻軸承鋼的奧氏體化溫度Ac1?以上30°C-50°C加熱，保溫時間按照鋼管的雙層總厚度計算，4?min-5?min?/mm；

（3）鋼管出爐并使兩端帶堵頭，對鋼管外表面均勻噴水冷卻，水溫保持在20°C-50°C之間，連續(xù)噴水10S-20S；

?(4)?去掉鋼管兩端堵頭進行回火，回火溫度150°C?-170°C，保溫時間3h。

所述雙層鋼管為離心澆鑄加熱軋工藝成型無縫鋼管或離心澆鑄加熱軋加冷軋工藝成型無縫鋼管。

本發(fā)明的有益效果如下：

????1，鋼管兩端用堵頭封堵后加熱淬火，可防止內(nèi)壁脫碳氧化保證其耐磨性。

2，鋼管出爐并使兩端帶堵頭對外表面均勻噴水冷卻，鋼管內(nèi)不進水，外層碳鋼的熱量在極短的時間被流動水帶走，內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的熱量迅速向外層傳遞，保證了內(nèi)層高碳鉻軸承鋼的較快冷卻速度，實現(xiàn)了良好的淬透性，避免了直接用水冷卻導致的變形、裂紋。

3，冷卻水可重復使用，與冷卻油相比價格低廉，淬火后的鋼管不用清洗，降低了勞動強度和生產(chǎn)成本。

4，熱處理車間不受煙氣污染，改善生產(chǎn)環(huán)境，減少火災隱患。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

實施例1：

雙層鋼管材質(zhì)：外層在10#、15#、20#或25#中選擇一種，內(nèi)層在Gcr4或GCr15中選擇一種，產(chǎn)品規(guī)格為Ф89mm*8.5mm（外層3mm+內(nèi)層5.5mm），所述雙層鋼管為離心澆鑄加熱軋工藝成型無縫鋼管，其熱處理步驟如下：

（1）將鋼管兩端用堵頭封堵；

（2）將鋼管加熱至830°C-850°C,奧氏體化保溫時間34min-43min；