[發(fā)明專利]一種高精度、高強度鋼材料的冷擠壓方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310083016.9
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103173599A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙江華;盧鳳云;羅蕭凡
• 申請（專利權(quán)）人: 宜昌中南精密鋼管有限公司
• 主分類號: C21D8/10
• 分類號: C21D8/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高性能金屬材料及特殊合金材料加工領(lǐng)域，主要是涉及一種高精度、高強度鋼管的冷擠壓方法。

背景技術(shù)

隨著我國載貨汽車系列的完善和國民經(jīng)濟日趨發(fā)展，市場對各類專用汽車提出更高要求。特別是近幾年，我國的專用汽車品種和質(zhì)量發(fā)展較快，在品種和性能方面都有較大進步。相應(yīng)的對各類專用汽車多級缸式舉升系統(tǒng)中油缸產(chǎn)品性能方面提出的更高要求，油缸產(chǎn)品性能需要更加優(yōu)越的材料取代更新，在確保焊接性能的基礎(chǔ)上，材料目標力學(xué)性能參數(shù)為:抗拉強度σb:≥700MPa，屈服強度σs:≥600MPa，延伸率δ5（%）:?≥12；煤礦機械行業(yè)內(nèi)徑φ100以下的液壓千斤頂產(chǎn)品，材料目標力學(xué)性能參數(shù)為抗拉強度σb:≥600MPa，屈服強度σs:≥500MPa，延伸率δ5（%）：≥15，斷面收縮率ψ（%）:?≥45，沖擊功（室溫夏比V型缺口）≥39J。

以前使用27SiMn調(diào)質(zhì)處理材料，材料成本較高且焊接性能一般；不能實現(xiàn)在確保力學(xué)性能指標的基礎(chǔ)上提高材料的焊接性能的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高精度、高強度鋼管的冷擠壓方法，通過冷擠壓加工方法產(chǎn)生塑性變形，大大提高了金屬材料的強度、硬度，該方法不僅能使金屬成型，而且能使金屬的組織和性能大大改善，提供一種質(zhì)優(yōu)價廉的取代產(chǎn)品。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高精度、高強度鋼管的冷擠壓方法，包括以下步驟：

1）將熱軋低合金結(jié)構(gòu)鋼管進行正火處理，細化晶粒；

2）將鋼管依次經(jīng)酸洗、清洗中和、磷化、皂化的表面處理；

3）使用內(nèi)、外模具，讓鋼管在高精度、耐磨的冷作模具中通過，通過冷擠壓加工減小鋼管原始壁厚，控制單位減輕量在20-40%，然后進行去應(yīng)力處理，得到機械性能及尺寸精度較原始材料明顯提高的冷拔材料。

所述高精度、高強度鋼管的尺寸精度達到IT9-13級,屈服強度達到500-700MPa，表面粗糙度Ra為1.6-6.3。

所述酸洗過程采用15-20%鹽酸溶液，處理時間為20-40分鐘。

步驟1）中正火處理溫度為900-970℃。

本發(fā)明通過減小鋼管原始壁厚（即冷擠壓加工），控制單位減輕量（有效變形量）在30%。

???所述步驟3）中去應(yīng)力處理時溫度為480℃-650℃，時間為3-5小時。

所述低合金結(jié)構(gòu)鋼材為Q235B、Q345B/C/D/E鋼管。

本發(fā)明提供的高精度、高強度鋼管的冷擠壓方法，具有以下有益效果：

1、本發(fā)明通過正火處理、表面處理和冷擠壓加工及去應(yīng)力處理，克服了材料較低含碳量與高強度的矛盾，得到有一定強度，焊接性能良好的鋼管，并且該產(chǎn)品表面質(zhì)量好、相當綜合機械性能優(yōu)越，具有較高的性價比，市場前景廣闊。

2、本發(fā)明通過冷擠壓加工使鋼管產(chǎn)生塑性變形，大大提高了金屬材料的強度、硬度。

3、將正火、冷擠壓加工和去應(yīng)力處理結(jié)合起來，能充分發(fā)揮金屬材料的強度潛力；隨著塑性變形程度的增加，金屬的強度、硬度提高而塑性下降。通過冷擠壓后的去應(yīng)力熱處理，不僅材料力學(xué)性能指標滿足設(shè)計要求，且材料尺寸精度、抗拉及屈服強度較前期材料都有較大的提高，經(jīng)濟效益明顯，市場前景廣闊，使得該鋼管成為一種質(zhì)優(yōu)價廉的取代產(chǎn)品。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例來進一步說明本發(fā)明，但實施例僅在于說明本發(fā)明，而不是對其進行限制。

實施例1：

將材料牌號Q345B，規(guī)格φ121×14的熱軋低合金結(jié)構(gòu)鋼管:在900℃經(jīng)正火處理，細化晶粒；然后進行表面處理工序，即酸洗、清洗中和、磷化、皂化，然后通過冷擠壓得到尺寸規(guī)格為φ102/φ78的精密管，單位減輕量（有效變形量）為27.9%；冷擠壓后在溫度500℃保溫4小時去應(yīng)力處理，得到高精度、高強度的Q345B精密鋼管，具體技術(shù)指標如下：

尺寸精度：IT10-IT12，直線度：0.3-0.6mm/m，內(nèi)外表面粗糙度Ra1.6-6.3，基體硬度HB180-210,

力學(xué)性能指標：抗拉強度σb:675/660MPa，屈服強度σs：600/580MPa，延伸率δ5（%）：18/20，斷面收縮率ψ（%）：75/77，沖擊功（室溫夏比V型缺口）Akv2??J：177、195、188、210、216、217。

實施例2：??