一種高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼及其制備方法，屬于合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鑿巖過程中，隨著設(shè)備趨向于大型化和多效化發(fā)展，國內(nèi)外高氣壓潛孔鉆具不斷 更新改進發(fā)展，使用頻率和使用風(fēng)壓越來越高，同進鉆具組在使用過程中，要承受沖擊、扭 轉(zhuǎn)、摩擦、磨蝕的作用，工作條件十分嚴苛，也對潛孔鉆具提出了更高的要求。
[0003] 目前，使用的重型釬具鋼多為低碳23CrNi3M[0:或中碳36CrNiM:0合金鋼，但該合 金鋼經(jīng)過熱處理，在強度、沖擊韌性、疲勞強度、淬透性、淬硬性等綜合性能方面仍然無法適 應(yīng)高氣壓潛孔釬具需求，仍然有較大的差距。
[0004] 承隨著釬具行業(yè)的發(fā)展，對高效、高質(zhì)量的潛孔鉆具的制造提出了更高、更新的 要求，使用環(huán)境和鑿巖條件更為苛刻，材料的內(nèi)在質(zhì)量強韌性要求更高，現(xiàn)有材料難以滿 足需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種韌性好、強度高的高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼，以及制備方 法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼，包括以下重量百分比組分：
[0007] C0? 18 ?0? 28%、Si0? 3 ?1. 7%、Mn0? 4?1. 5%、Cr0? 85 ?1. 45%、Ni2. 5 ? 3. 0%、Mo0.15 ?0.8%、V0.10 ?0.20%、Li1.25 ?2. 35%、Mg0.45 ?0.85%、Nb 0? 05 ?0? 15%、A1 0? 05 ?0? 17%，其余的為Fe。
[0008] 在上述的高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼中，包括以下重量百分比組分：
[0009] C0.21?0.25%、Si0.6?1.4%、Mn0.7?1.2%、Cr0.1?1.25%、Ni2.6? 2. 8%、Mo0? 35 ?0? 6%、V0? 12 ?0? 18%、Li1. 5?2.l%、Mg0? 55 ?0? 75%、Nb0? 08 ? 0.12%、A1 0.09 ?0.13%，其余的為Fe。
[0010] 在上述的高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼中，還包括0. 05?0. 15%重量百分比組分的鈦。
[0011] 本發(fā)明還提供上述的高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼的制備方法，包括以下步驟：
[0012] 按比例稱取各組分，并混合后經(jīng)熱軋或熱鍛后緩慢冷卻；再經(jīng)過650?710°C溫度 回火得到。
[0013] 在上述的高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼的制備方法中，所述的熱軋或熱鍛的終鍛或終軋 鍛溫度為850?875 °C。
[0014] 在上述的高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼的制備方法中，經(jīng)熱軋或熱鍛后緩慢冷卻至 160 ?180。。。
[0015] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0016] 本發(fā)明通過新的化學(xué)成分的設(shè)計，通過調(diào)整鋼材化學(xué)成分配方，其力學(xué)性能：抗 拉強度1600MPa;屈服強度1300MPa;S:11. 5%;it45%;AKU85J，在空冷情況下具有良好的 淬透性與淬硬性，可完全滿足直徑78-450MM不同直徑規(guī)格高氣壓潛孔鉆具的性能要求
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合【具體實施方式】，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的詳細說明，但不構(gòu)成對 本發(fā)明的任何限制。
[0018] 具體實施例1 :
[0019] 直徑76-130鑿巖釬具鋼，其組成原料的重量百分比為：C0. 18%、Si0.3%、Mn 0.6%,Cr1. 05%,Ni2. 85%,Mo0. 15%,V0. 10%,Li1.8%,Mg0. 45%,Nb0. 10%,A1 0. 10%，其余的為Fe。
[0020] 鑿巖釬具鋼的制備方法，包括：主要和輔加合金元素原料按上述重量百分比在電 弧爐中混合均勻，真空條件下經(jīng)1050°C熱軋后緩冷至170°C，再經(jīng)過680°C溫度回火調(diào)整硬 度，制得鑿巖釬具鋼。本發(fā)明制備方法簡單，成本低，同時加入了Nb、V和A1微合金元素，制 得的鑿巖釬具鋼有高強度、韌性高、壽命長的特點。
[0021] 具體實施例2:
[0022] 直徑140-180鑿巖釬具鋼，其組成原料的重量百分比為：C0. 23%、Si1. 35%、Mn 1.25%,Cr0.85%,Ni2. 85%,Mo0.25%,V0. 10%,Li1.9%,Mg0.45%,Nb0. 10%, A1 0? 10%，其余的為Fe。
[0023] 鑿巖釬具鋼的制備方法，包括：主要和輔加合金元素原料按上述重量百分比在電 弧爐中混合均勻，真空條件下經(jīng)1050°C熱軋后緩冷至170°C，再經(jīng)過710°C溫度回火調(diào)整硬 度，制得鑿巖釬具鋼。本發(fā)明制備方法簡單，成本低，同時加入了Nb、V和A1微合金元素，制 得的鑿巖釬具鋼有高強度、韌性高、壽命長的特點。
[0024] 具體實施例3 :
[0025] 直徑200-450鑿巖釬具鋼，其組成原料的重量百分比為：C0. 26%、Si1. 45%、Mn 1. 35%,Cr1. 20%,Ni3. 0%,M〇 0. 6%,V0. 15%,Li1. 25-2. 35%,Mg0. 6%,Nb0. 1%, A1 0? 12%，其余的為Fe。
[0026] 鑿巖釬具鋼的制備方法，包括：主要和輔加合金元素原料按上述重量百分比在電 弧爐中混合均勻，真空條件下經(jīng)1050°C熱軋后緩冷至170°C，再經(jīng)過690°C溫度回火調(diào)整硬 度，制得鑿巖釬具鋼。本發(fā)明制備方法簡單，成本低，同時加入了Nb、V和A1微合金元素，制 得的鑿巖釬具鋼有高強度、韌性高、壽命長的特點。
[0027] 測試結(jié)果
[0028] 采用本具體實施例3的產(chǎn)品與普通鑿巖釬具鋼的對比：
[0029]
【主權(quán)項】
1. 一種高氣壓潛孔鑿巖纖具鋼，其特征在于，包括w下重量百分比組分： C 0. 18 ?0. 28%、Si 0. 3 ?1. 7%、Mn 0. 4 ?1. 5%、Cr 0. 85 ?1. 45%、Ni 2. 5 ? 3. 0 %、MoO. 15 ?0. 8 %、V 0. 10 ?0. 20 %、Li 1. 25 ?2. 35 %、Mg 0. 45 ?0. 85 %、佩 0. 05 ?0. 15%、A1 0. 05 ?0. 17%，其余的為化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氣壓潛孔鑿巖纖具鋼，其特征在于，包括W下重量百分比 組分： C 0.21 ?0.25%、Si 0.6 ?1.4%、Mn 0.7 ?1.2%、Cr 0.1 ?1.25%、Ni 2. 6 ? 2. 8%、Mo 0. 35 ?0. 6%、V 0. 12 ?0. 18%、Li 1. 5?2. l%、Mg 0. 55 ?0. 75%、佩 0. 08 ? 0. 12%、A1 0. 09 ?0. 13%，其余的為化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氣壓潛孔鑿巖纖具鋼，其特征在于，還包括0. 05?0. 15% 重量百分比組分的鐵。
4. 一種如權(quán)利要求1所述的高氣壓潛孔鑿巖纖具鋼的制備方法，其特征在于，包括W 下步驟： 按比例稱取各組分，并混合后經(jīng)熱軸或熱鍛后緩慢冷卻；再經(jīng)過650?710°C溫度回火 得到。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高氣壓潛孔鑿巖纖具鋼的制備方法，其特征在于，所述的終 鍛或終軸鍛的溫度為850?875 °C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高氣壓潛孔鑿巖纖具鋼的制備方法，其特征在于，經(jīng)熱軸或 熱鍛后緩慢冷卻至160?180°C。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼，包括以下重量百分比組分：C0.18～0.28％、Si0.3～1.7％、Mn0.4～1.5％、Cr0.85～1.45％、Ni2.5～3.0％、Mo0.15～0.8％、V0.10～0.20％、Li1.25～2.35％、Mg0.45～0.85％、Nb0.05～0.15％、Al0.05～0.17％，其余的為Fe。本發(fā)明旨在提供一種韌性好、強度高的高氣壓潛孔鑿巖釬具鋼，以及制備方法。
【IPC分類】C21D8-00, C22C38-48
【公開號】CN104532145
【申請?zhí)枴緾N201410837230
【發(fā)明人】方新軍, 胡精明
【申請人】武穴市長江工具股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月29日