[發明專利]一種高精度冷拔管及其制作方法

在審

• 申請號: 201510922801.8
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN105463311A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 葉海燕;劉慶教;羅海霞;張虹源
• 申請（專利權）人: 徐州徐工液壓件有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/18;C22C38/08;C22C38/16;B21C1/22;C21D8/10
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 張榮亮

技術領域

本發明涉及一種高精度冷拔管及其制作方法，屬于鋼管技術領域。

背景技術

行業內的冷拔管，采用多道次冷拔或一道次或兩道次連續冷拔成型。對于多道次冷拔的鋼管，如果中間不經過多次熱處理，有產生細微裂紋甚至斷裂的風險；對于一道次或兩道次連續冷拔成型的鋼管，雖然便于生產，但尺寸精度穩定性差強人意，且沒有充分發揮材料的性能，強度還有提升空間。且國內外的冷拔管最終熱處理溫度一般高于500℃，以去除殘余應力，提高冷拔管的韌性，但同時也降低了冷拔管的強度，弱化了冷拔的部分效果。

目前，已有這方面的相關專利，如：于2015年2月11日公開的專利名稱為“一種高強度冷拔鋼管的制造方法”的發明專利，制造方法包括如下步驟：去應力退火；將軋制管引入加熱爐中加熱并且保溫，隨爐冷卻后出爐得到退火管坯；酸洗處理；將退火管坯進行酸洗，去除表面的銹皮；磷化處理；在管坯的表面形成磷酸鋅的化學生成覆膜；皂化處理；在覆膜上形成金屬皂等潤滑覆膜；冷拔；將待冷拔管坯進行冷拔加工，得到冷拔管；成品熱處理；將冷拔管引入退火爐進行成品熱處理，控制成品熱處理的溫度和時間得到高強度冷拔鋼管。該發明的方法得到強度高、表面性能優良的機械結構用鋼管。但是，在實際使用過程中存在如下問題：

1、該發明采用冷扎加冷拔的方式制造鋼管，由于冷軋管的制造方法限制，只能采用熱軋管作為毛坯，即實際制造方法為熱軋管→冷軋→去應力退火→包括酸洗、磷化、皂化工序的表面處理→一道次冷拔→500-600℃保溫8-10小時的成品熱處理。由于冷軋是由多道工序加工成型，且比熱軋管成本增加超過20％，專利中未述及這種較復雜的、成本高加工方法能提高的多少強度。

2、該發明采用的去應力退火工序，增加了電能消耗；采用的隨爐冷卻的方式，周期較長；熱處理后產生的表面氧化皮增加了后道酸洗工序的難度；由于熱處理和酸洗周期增加，使生產周期延長、成本增加。

3、該發明采用500-600℃保溫8-10小時的退火工序，生產周期較長、成本高。

4、該發明未述及加工方法對鋼管韌性的影響。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種高精度冷拔管，其具有高精度、高強度和高韌性；制作方法簡單，制得的鋼管不僅精度高，而且強度和韌性都比冷拔管高。利用本發明，可制作出一種強韌化處理的高精度冷拔管，可保證同種材料的冷拔管抗拉強度超出國家標準100Mpa、且V2型缺口沖擊試樣的測試結果超過27J。

為了實現上述目的，本發明采用的一種高精度冷拔管，采用低合金高強度結構鋼作為坯料，化學元素組成及質量百分比含量為：碳C≤0.20％、硅Si≤0.50％、錳Mn≤1.70％、磷P≤0.035％、硫S≤0.035％、鈮Nb≤0.07％、釩V≤0.20％、鈦Ti≤0.20％、鉻Cr≤0.30％、鎳Ni≤0.80％、銅Cu≤0.30％、氮N≤0.015％、鉬Mo≤0.20％，調整煉鋼質量和機械性能加入的鋁Al元素和微量硼B元素，余量為鐵Fe。

優選地，當釩V≤0.15％、鎳Ni≤0.50％、氮N≤0.012％、鉬Mo≤0.10％時，抗拉強度≥700Mpa、沖擊功≥27。

優選地，當釩V≤0.20％、鎳Ni≤0.50％、氮N≤0.015％、鉬Mo≤0.10％時，抗拉強度≥745Mpa、沖擊功≥27。

優選地，當釩V≤0.20％、鎳Ni≤0.80％、氮N≤0.015％、鉬Mo≤0.20％時，抗拉強度≥800Mpa、沖擊功≥27。

優選地，采用無縫管為坯料冷拔加工成型。

優選地，冷拔管的外徑≥70mm，壁厚≥7.5mm。

一種高精度冷拔管的制作方法，制作方法的具體步驟是：

步驟a、車拉拔頭：車削外徑尺寸比外模小2-3mm，內孔直徑-內模外徑≥1mm；

步驟b、表面處理：酸洗去除鋼管表面氧化皮，磷化液與鐵基體反應生成磷化膜，皂化液浸潤吸附在疏松多孔的磷化膜孔隙中；

步驟c、兩道次冷拔：將皂化后的鋼管進行兩道次冷拔加工；

步驟d、強韌化熱處理：對兩道次冷拔的鋼管進行強韌化熱處理；

步驟e、校直：采用點校的方式，控制任意位置直線度≤0.02mm/m，全長直線度≤2mm，，料頭、料尾長度可控制在300mm以內；

步驟f、定尺鋸切：根據需求長度鋸切冷拔管。