[發明專利]一種耐磨無縫鋼管材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410018588.3
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103789629A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 楊五和
• 申請（專利權）人: 安徽省楊氏恒泰鋼管扣件加工有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C33/04;C21C7/04;C21D8/10;C21D1/26
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及合金材料領域，尤其涉及一種耐磨無縫鋼管材料及其制備方法。

背景技術

鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機械零件和容器，它還是一種經濟鋼材。從人們的日常用具、家具、供排水、供氣、通風和采暖設施到各種農機用具的制造、地下資源的開發、國防和航天所用槍炮、子彈、導彈、火箭等都離不開鋼管。

隨著生產技術不斷進步，人民生活水平的提高，對鋼管的質量要求越來越高，不但要求有更高的強度、硬度、耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫、彈性好、抗彎曲、耐沖擊、好的韌性、不易發生裂紋，提高安全性能，而且還需要有良好的加工性，降低經濟成本，提高產品的競爭力，還需要進一步提高鋼管的質量，尤其是針對不同用途研發不同性能的鋼管材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐磨無縫鋼管材料及其制備方法，該鋼管材料強度高、韌性好，焊接和加工性能好，耐磨性好。

本發明的技術方案如下：

一種耐磨無縫鋼管材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：C?0.06-0.10、Si0.3-0.5、Mn1.7-2.0、Cu0.2-0.4、Zr0.1-0.3、Ni0.5-0.8、Hf0.1-0.3、Y0.02-0.04、Sr0.02-0.03、P?≤?0.015、S?≤?0.006、余量為Fe及不可避免的雜質。

所述的耐磨無縫鋼管材料的生產方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將生鐵送入爐中加精煉劑進行一次精煉、添加合金成分、加精煉劑進行二次精煉、測并調整化學元素成分含量至合格，真空脫氣、連鑄圓管坯，再進行退火處理，制得坯料；

（2）合金化過程中首先將合金與生鐵鑄成合金塊，再分批投放;合金塊的成分和投放順序為（1）Si、Cu、Fe；（2）Ni、Y、Fe；（3）Zr、Hf、Fe；（4）其他合金元素和Fe；投放間隔的時間為24-26分鐘，投放后吹氬攪拌均勻；

（3）加熱穿孔，將所述坯料加熱至1175-1185℃下穿孔，得到管坯，并且控制穿孔偏心率小于7%；

（4）熱處理。

所述的熱處理是：將管坯以25-26℃/s速度加熱到800-820℃，保溫30-40分鐘，再以27-29℃/s速度加熱到1010-1020?℃，保溫8-10分鐘，再以240-260℃/小時速度降溫到50-90℃；再以23-25℃/s速度加熱到630-640℃，保溫30-40分鐘，再以23-25℃/s速度加熱到930-940℃，保溫1-1.5小時，再以240-250℃/s速度噴淋降溫到300-310℃，再以190-200℃/s速度噴淋降溫到60-90℃；再以21-23℃/s速度加熱到550-560℃，保溫2-3小時，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：廢鐵粉末20-24、納米二氧化鈦0.5-1、納米云母粉0.5-1、獨居石3-5、氧化鋇2-4、氧化鈣6-8、三氧化二鉻2-4、膨脹石墨4-6；制備方法是將獨居石粉碎，與廢鐵粉末加熱至熔融狀態，加入獨居石、氧化鋇、氧化鈣、三氧化二鉻、膨脹石墨攪拌均勻，在真空中脫氣；將所得粉末在0.7-1Kpa下壓制成坯，然后，在1210-1240℃下煅燒1-2小時，冷卻后，再粉碎成100-200目粉末，與其他剩余成分混合均勻，即得。

本發明的有益效果

本發明鋼管材料強度高、韌性好，焊接和加工性能好，通過添加Zr、Y等元素，使得合金的耐磨性好；通過合理控制熱處理溫度，提高了鋼管材料的綜合力學性能，提高了安全系數；本發明精煉劑能與鋼液進行充分物化反應，達到脫氧、脫硫、脫磷、改善夾雜物形態目的，提高鋼的純凈度，金屬收得率和鋼管成材率得到提高。

具體實施方式

一種耐磨無縫鋼管材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：C?0.06-0.10、Si0.3-0.5、Mn1.7-2.0、Cu0.2-0.4、Zr0.1-0.3、Ni0.5-0.8、Hf0.1-0.3、Y0.02-0.04、Sr0.02-0.03、P?≤?0.015、S?≤?0.006、余量為Fe及不可避免的雜質。

所述的耐磨無縫鋼管材料的生產方法，包括以下步驟：

（1）將生鐵送入爐中加精煉劑進行一次精煉、添加合金成分、加精煉劑進行二次精煉、測并調整化學元素成分含量至合格，真空脫氣、連鑄圓管坯，再進行退火處理，制得坯料；