專利名稱：無縫鋼管穿孔機(jī)用新型導(dǎo)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管穿孔機(jī)用備件，尤其涉及一種生產(chǎn)無縫鋼管的穿孔機(jī)用新型導(dǎo)板。
背景技術(shù)：
穿孔機(jī)用導(dǎo)板是無縫鋼管生產(chǎn)中消耗量很大的一種工藝備件，導(dǎo)板質(zhì)量與使用壽命的高低直接影響到無縫鋼管的質(zhì)量與生產(chǎn)效率。它除了承擔(dān)無縫鋼管管坯穿孔過程中的導(dǎo)向作用外，還需參與無縫鋼管管坯穿孔過程中的高溫變形，與其它鋼材生產(chǎn)中的導(dǎo)板單純導(dǎo)向作用相比，工作環(huán)境更加惡劣在1100°c左右的高溫下承受著很大的沖擊力、壓應(yīng)力和摩擦力。 目前所使用的穿孔機(jī)導(dǎo)板的材質(zhì)基本分為二種一種是國內(nèi)傳統(tǒng)上使用的高鉻鑄鐵穿孔機(jī)導(dǎo)板，其成分為下列(I)或(2)
(I)其成分為(重量百分比):C 為 L 8-2. 2,Si 為 O. 3-0. 6,Mn 為 O. 3-0. 6,Cr 為 25-30、Ni 彡 3· 0、P 和 S < O. 05，其余為 Fe。(2)其成分為(重量百分比):C 為 2. 0-3. 3、Si ( I. 2、Mn ( 2. O、Cr 為 25-27、P ^ I. O, S ^ O. 06，其余為 Fe。它們存在的不足和缺點是，在實際使用中表現(xiàn)出高溫耐磨性能和抗熱裂性能差，一般使用壽命在1-3個班次(約200-600支)就需報廢更換。有時還會產(chǎn)生碎裂，直接影響生產(chǎn)。另一種是進(jìn)口高鎳鉻穿孔機(jī)導(dǎo)板。近年來隨著我國鋼管事業(yè)的迅猛發(fā)展，引進(jìn)了大量國際先進(jìn)水平無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組。這些機(jī)組尤其是大口徑機(jī)組，軋制速度加快，軋制力加大，國產(chǎn)傳統(tǒng)材質(zhì)高鉻鑄鐵穿孔機(jī)導(dǎo)板已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，于是許多生產(chǎn)企業(yè)都隨機(jī)引進(jìn)了部分進(jìn)口高鎳鉻穿孔機(jī)導(dǎo)板。其成分為(重量百分比)C為O. 75-0.85、Si ( 1.5、Mn ( O. 5、Mn ( O. 5、Cr 為 27-29、Ni 為 49-51、W 為 4. 0-5. 5，其余為 Fe。以上國內(nèi)外穿孔機(jī)導(dǎo)板存在的不足和缺點是，國廣傳統(tǒng)材質(zhì)聞絡(luò)鑄鐵穿孔機(jī)導(dǎo)板的使用壽命在穿孔400-600支左右就會因磨損而報廢，有的還會產(chǎn)生斷裂而影響正常生產(chǎn)，而進(jìn)口穿孔機(jī)導(dǎo)板雖然高溫耐磨和抗熱裂性能優(yōu)于目前國產(chǎn)傳統(tǒng)材質(zhì)高鉻鑄鐵穿孔機(jī)導(dǎo)板，如穿孔Φ460πιπι管坯的使用壽命為2700—3000支左右，但由于使用了大量的貴重金屬一鎳(目前國內(nèi)市場價格約30萬元/噸)，因此造價昂貴。如國內(nèi)引進(jìn)的一條Φ460πιπι國際先進(jìn)水平無縫鋼管機(jī)組如使用進(jìn)口材質(zhì)國內(nèi)制造導(dǎo)板，單重為450kg/件，一次同時使用2件，年消耗導(dǎo)板價值高達(dá)3000-3600萬元人民幣，如果直接使用進(jìn)口產(chǎn)品就更貴了，因此成為生產(chǎn)企業(yè)極重的負(fù)擔(dān)。以上國產(chǎn)材質(zhì)的高鉻鑄鐵穿孔機(jī)導(dǎo)板雖然便用成本較低但高溫耐磨性能和抗熱裂性能差，不能滿足為尤其是國際先進(jìn)水平無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組提供配件的需求，從國外進(jìn)口的高鎳鉻穿孔機(jī)導(dǎo)板高溫耐磨和抗熱裂性能較好，但使用成本太高，企業(yè)難以承受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決上述無縫鋼管穿孔機(jī)導(dǎo)板在使用過程中所存在的問題而研制的一種新型材質(zhì)的無縫鋼管穿孔機(jī)導(dǎo)板，用來替代目前所使用的穿孔機(jī)導(dǎo)板，以解決穿孔機(jī)導(dǎo)板在高溫工作過程中耐磨性能差、使用壽命低、易斷裂以及因?qū)О宓膬r格昂貴、使用廠家難以承受等問題。本發(fā)明的創(chuàng)造性在于通過對無縫鋼管穿孔機(jī)導(dǎo)板材質(zhì)成分和含量的不斷研究和試驗，找到一種提高無縫鋼管穿孔機(jī)導(dǎo)板性能的最佳成分和含量，并能使導(dǎo)板的成本大大降低。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來完成
一種無縫鋼管穿孔機(jī)用新型導(dǎo)板，其成分組成及含量范圍如下(以重量％計)c為
I.9-2. 2、Si 為 O. 3-0. 7、Mn 為 O. 3-0. 6、Cr 為 30-32、Ni 為 4. 0-5. O、P 和 S 彡 O. 05、Re 為O. 02-0. 03，余量為 Fe。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點
I.本發(fā)明的機(jī)械性能和實際使用效果優(yōu)于現(xiàn)有穿孔機(jī)導(dǎo)板，是現(xiàn)有國內(nèi)穿孔機(jī)導(dǎo)板使用壽命的3-5倍,高于國外穿孔機(jī)導(dǎo)板的使用壽命。2.本發(fā)明的制作工藝與國產(chǎn)、進(jìn)口穿孔機(jī)導(dǎo)板相同，制作成本僅為進(jìn)口導(dǎo)板的1/5-1/6。3.本發(fā)明與國際先進(jìn)水平相比，節(jié)約了大量的貴重金屬一鎳(國外導(dǎo)板的鎳含量是本發(fā)明的10倍左右)，可節(jié)能降耗。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明是將一種新型材質(zhì)的導(dǎo)板應(yīng)用于軋制無縫鋼管的穿孔機(jī)上，從而替代目前國內(nèi)及國外材質(zhì)的高鉻鑄鐵穿孔機(jī)導(dǎo)板。一種無縫鋼管穿孔機(jī)用新型導(dǎo)板，其成分組成及含量范圍如下(以重量％計)C為 I. 9-2. 2、Si 為 O. 3-0. 7、Mn 為 O. 3-0. 6、Cr 為 30-32、Ni 為 4. 0-5. O、P 和 S 彡 O. 05、Re為 O. 02-0. 03，余量為 Fe。本發(fā)明經(jīng)過試驗，減少了碳的含量，降低了導(dǎo)板易碎裂的缺點，同時加入稀土元素RE，提高了材料的高溫耐磨性能，滿足了穿孔機(jī)導(dǎo)板工作環(huán)境的需求。本發(fā)明中元素成分限定范圍的理由如下
C :是碳化物的形成元素，而在耐磨鑄鐵中，碳化物的組成、形態(tài)、分布及數(shù)量是決定其性能的關(guān)健因素。在亞共晶范圍內(nèi)，隨含碳量增加，產(chǎn)生碳化物的數(shù)量相應(yīng)增加，硬度提高，但脆性增加，韌性下降。含碳量過低時材質(zhì)中碳化物減少，對鑄鐵的耐磨性不利。兼顧考慮碳量控制在I. 9-2. 2%。Si :能改善鑄鐵的鑄造性能，且有利于鐵水脫氧除氣，還能使碳化物團(tuán)塊化。但含硅量過高會增加材質(zhì)的脆性，因而其含量控制在O. 3-0. 7%。Mn :主要起脫氧除氣作用，含量過高會產(chǎn)生大量殘余奧氏體，對材料耐磨性不利，應(yīng)控制在Mn為O. 3-0. 6%。Ni :是一種非碳化物形成元素，它固溶于基體能夠提高基體的強(qiáng)度和熱疲勞抗力，對改善爐輥的抗龜裂和剝落能力是有利的。但Ni是奧氏體穩(wěn)定化元素，加入量過多，淬火組織中殘余奧氏體多，降低爐輥耐磨性，綜合考慮將Ni含量控制在4. 0-5. 0% ；
Cr :主要存在于碳化物和基體中，其含量過高，多余的Cr參與回火時沉淀析出的碳化物的形成，這種含Cr碳化物在較低溫度時容易析出，降低了鋼的熱穩(wěn)定性，因而其含量控制在 30-32% ；
S、P為鋼中有害元素，其含量控制越低越好，以降低導(dǎo)盤圈的脆性，有利于延緩裂紋的擴(kuò)展，因而其含量控制在0-0. 05%。稀土化合物質(zhì)點在澆鑄凝固過程中起晶核作用，能夠有效地細(xì)化結(jié)晶組織，減輕其枝晶程度。由于稀土元素的加入，使晶粒更加細(xì)化，提高了塑性和沖擊韌性；改善了鑄件的表面質(zhì)量，提聞了成品率，減少了鑄造的熱裂傾向。由于加入稀土兀素RE,有效的提聞了本發(fā)明的綜合性能，在使用中表現(xiàn)出了優(yōu)良的高溫耐磨性能和抗熱裂性能。 本發(fā)明的新型穿孔機(jī)導(dǎo)板工作環(huán)境惡劣在1100°C左右的高溫下承受大的沖擊力、壓應(yīng)力和摩擦力的作用。實踐證明本發(fā)明的新型穿孔機(jī)導(dǎo)板使用效果良好、穩(wěn)定，使用壽命超過現(xiàn)有國產(chǎn)和進(jìn)口的穿孔機(jī)導(dǎo)板，是國產(chǎn)導(dǎo)板使用壽命的3-5倍。制造成本是國內(nèi)外材質(zhì)穿孔機(jī)導(dǎo)板的1/5-1/6。節(jié)約了大量的貴重金屬鎳，達(dá)到了節(jié)能降耗的效果。在實施過程中，首先根據(jù)本發(fā)明的用途、穿孔機(jī)導(dǎo)板服役的具體工況條件及技術(shù)要求選定新型穿孔機(jī)導(dǎo)板成分的具體配比，使用相應(yīng)的鐵合金、廢鋼等原料，進(jìn)行常規(guī)熔煉，獲得需要的鋼水。然后采取常規(guī)的鑄造，獲得需要的毛坯。再進(jìn)行機(jī)械加工，生產(chǎn)出需要的穿孔機(jī)導(dǎo)板。本發(fā)明的使用狀態(tài)為鑄態(tài)。下表為各實施例中的元素重量百分比(％)，余量為Fe
權(quán)利要求
1. 一種無縫鋼管穿孔機(jī)用新型導(dǎo)板，其成分組成及含量范圍如下(以重量％計)c為I.9-2. 2、Si 為 O. 3-0. 7、Mn 為 O. 3-0. 6、Cr 為 30-32、Ni 為 4. 0-5. O、P 和 S 彡 O. 05、Re 為O.02-0. 03，余量為 Fe。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無縫鋼管穿孔機(jī)用新型導(dǎo)板，其成分組成及含量范圍如下(以重量%計)C為1.9-2.2、Si為0.3-0.7、Mn為0.3-0.6、Cr為30-32、Ni為4.0-5.0、P和S≤0.05、Re為0.02-0.03，余量為Fe。本發(fā)明的機(jī)械性能和實際使用效果優(yōu)于現(xiàn)有穿孔機(jī)導(dǎo)板，是現(xiàn)有國內(nèi)穿孔機(jī)導(dǎo)板使用壽命的3-5倍，高于國外穿孔機(jī)導(dǎo)板的使用壽命。制作成本僅為進(jìn)口導(dǎo)板的1/5-1/6，與國際先進(jìn)水平相比，節(jié)約了大量的貴重金屬一鎳(國外導(dǎo)板的鎳含量是本發(fā)明的10倍左右)，可節(jié)能降耗。
文檔編號B21B39/14GK102828128SQ20111016075
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者蔡宏 申請人:蔡宏