中空钢制造新工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410028563.8

申请日:

2004.03.12

公开号:

CN1559713A

公开日:

2005.01.05

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B21B17/02; B21B19/06; B22D13/00

主分类号:

B21B17/02; B21B19/06; B22D13/00

申请人:

李明锁;

发明人:

李明锁; 张乐林

地址:

252311山东省阳谷县西湖14号山东三山集团有限公司

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明为中空钢制造新工艺,是一种改进的中空管热轧新工艺。包括:中空钢坯制作,穿入芯棒,加热轧制,冷却后拉出芯棒,特点是中空钢坯的制作采用离心浇铸。铸坯组织精密,无砂眼、气孔、疏松等组织缺陷。从根据上解决了冶金缺陷和生产操作上的问题。通过离心浇铸,中空钢坯在离心力的作用下,加大了钢坯的致密性,解决了元素分布不均的偏析问题,同时还大大降低了钢坯中存在内部气泡与皮下气泡的可能性。

权利要求书

1、中空钢制造新工艺,主要包括下述步骤:中空钢坯制作,
穿入芯棒,加热轧制,冷却后拉出芯棒,其特征在于:中空钢坯的
制作采用离心浇铸。
2、根据权利要求1所述的中空钢制造新工艺,其特征在于:
离心浇铸使用的钢液通过冶炼、精炼方式制作。
3、根据权利要求2所述的中空钢制造新工艺,其特征在于:
精炼后的钢液还通过真空除气处理。
4、根据权利要求1或2或3所述的中空钢制造新工艺,其特
征在于:上述中空钢坯的内径为8mm-3000mm,长度可达8000mm
以上。
5、根据权利要求4所述的中空钢制造新工艺,其特征在于:
离心浇铸时钢液的温度为1530-1600±10℃。
6、根据权利要求5所述的中空钢制造新工艺,其特征在于:
离心浇铸模筒的转速为1300-3000r/min。
7、根据权利要求6所述的中空钢制造新工艺,其特征在于:
离心浇铸前,首先对离心浇铸模筒进行预加热处理,温度为
100℃-400℃。

说明书

中空钢制造新工艺

技术领域

本发明涉及中空钢制造工艺,特别是一种改进的中空管热轧新
工艺。

背景技术

目前中空钢的生产工艺一般有以下三种:机械钻孔法、中空铸
管热轧法、热穿孔-热轧法。热穿孔--热轧法工艺简单、成材率高,
但由于无芯,在减径和热拔过程中内径不可避免地要发生变形,造
成内孔质量差。机械钻孔法,采用铸坯、扒皮、钻孔等工艺,在专
用的中空钢轧机轧制,但不可避免地出现材料利用率低的缺陷,成
材率只有78%左右,制造成本高。中空铸管热轧法的特点是把钢管
在铸锭前牢固地放在钢锭模中央,铸成中空钢锭,而后插入芯棒,
加热轧制,最后抽出芯材,制坯简单。但是该工艺存在着冶金缺陷
和生产操作上的问题,首先,若采用低碳钢管,则会在中空轧材内
形成一层低强度的金属自然脱碳层,它是提前形成疲劳核心的源地。
其次,在铸锭中,经常由于钢管表面未清洗干净或浇铸温度过低,
导致钢管与钢锭结合不牢固,造成局部分离而形成裂纹源。若采用
合金钢管,由于合金钢管与基体钢的熔点相差不大,在浇铸钢锭时
给浇铸温度的控制增加了很大的难度。应该指出的是合金铸管法生
产中空钢,很难从根本上消除冶金缺陷。

经检索,未发现有以离心浇铸为主浇铸设备生产中空钢的工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用离心浇铸生产中空钢坯的中空
钢制造新工艺。

本发明是这样实现的:

中空钢制造新工艺,主要包括下述步骤:中空钢坯制作,穿入
芯棒,加热轧制,冷却后拉出芯棒,其特征在于:中空钢坯的制作
采用离心浇铸坯。

本发明采用上述方案后,钢液以合适温度浇铸到高速旋转的浇
铸模筒中,根据所要求的钢种不同,采取不同的转速,在离心力作
用下填充模筒并凝固成型,形成所需的中空钢坯,保证了浇铸件内
孔壁的精良度,并能有效的控制铸件的长度,保证了铸件在公差控
制范围内。铸坯组织精密,无砂眼、气孔、疏松等组织缺陷。从根
本上解决了冶金缺陷和生产操作上的问题。通过离心浇铸,中空钢
坯在离心力的作用下,加大了钢坯的致密性,解决了元素分布不均
的偏析问题,同时还大大降低了钢坯中存在内部气泡与皮下气泡的
可能性。具有生产工艺简单、操作方便、制造成本低的效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明。

一、钢液制作:首先通过电弧炉冶炼、LF精炼、VOD真空除
气,提高钢液的纯净度,使各项性能指标达到浇铸要求。

二、离心浇铸。包括下述步骤:1、离心浇铸模筒在烘烤炉内
进行预加热处理,温度为100-400℃;2、在离心浇铸工位上对离
心浇铸模筒进行清理,并喷涂厚度为0.3-1.0mm的涂料层;3、离
心浇铸模筒.二端用石棉板做成挡板;4、将经真空除气的钢液浇入离
心浇铸模筒内;离心浇铸时,根据钢种的不同,离心浇铸模筒采用
不同的转速;以钎具钢为例,离心浇铸模筒的转速为1300-
3000r/min,浇铸用钢液的温度为1530-1600±10℃;5、在离心力
的作用下,形成中空钢坯,20分钟后脱模成型;中空钢坯的内径为
8mm-3000mm,长度可达到8000mm以上。

三、穿入芯棒。芯棒可采用高锰钢芯棒。

四、加热轧制。采用专业加热炉进行加热,根据钢种的要求,
按各钢种的加热曲线进行加热,将加热后的中空钢和芯棒一起在轧
机上热轧成材。

五、冷却后拉出芯棒。即可得到所需中空钢。

采用本发明制造的中空钢,可满足钎具钢的使用。钢质优良,
适应钎具在剧烈磨损与腐蚀的介质下高频率、高冲击,以及拉、压、
弯、扭的循环应力要求。

采用钎具试验台对本工艺制造的钎具钢与中空铸管热轧法生产
的钎具钢进行了检测,结果为:

丁艺

材质

 检测用时

中空铸管热轧法
55SiMnMo
 10-12分钟
本发明
55SiMnMo
 20-31分钟

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本发明为中空钢制造新工艺,是一种改进的中空管热轧新工艺。包括:中空钢坯制作,穿入芯棒,加热轧制,冷却后拉出芯棒,特点是中空钢坯的制作采用离心浇铸。铸坯组织精密,无砂眼、气孔、疏松等组织缺陷。从根据上解决了冶金缺陷和生产操作上的问题。通过离心浇铸,中空钢坯在离心力的作用下,加大了钢坯的致密性,解决了元素分布不均的偏析问题,同时还大大降低了钢坯中存在内部气泡与皮下气泡的可能性。。

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