一種高精度冷拔管及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高精度冷拔管及其制作方法，屬于鋼管技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]行業(yè)內(nèi)的冷拔管，采用多道次冷拔或一道次或兩道次連續(xù)冷拔成型。對(duì)于多道次冷拔的鋼管，如果中間不經(jīng)過(guò)多次熱處理，有產(chǎn)生細(xì)微裂紋甚至斷裂的風(fēng)險(xiǎn);對(duì)于一道次或兩道次連續(xù)冷拔成型的鋼管，雖然便于生產(chǎn)，但尺寸精度穩(wěn)定性差強(qiáng)人意，且沒(méi)有充分發(fā)揮材料的性能，強(qiáng)度還有提升空間。且國(guó)內(nèi)外的冷拔管最終熱處理溫度一般高于500°C，以去除殘余應(yīng)力，提高冷拔管的韌性，但同時(shí)也降低了冷拔管的強(qiáng)度，弱化了冷拔的部分效果。
[0003]目前，已有這方面的相關(guān)專利，如:于2015年2月11日公開的專利名稱為“一種高強(qiáng)度冷拔鋼管的制造方法”的發(fā)明專利，制造方法包括如下步驟:去應(yīng)力退火;將乳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(jìn)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(xué)生成覆膜;皂化處理;在覆膜上形成金屬皂等潤(rùn)滑覆膜;冷拔;將待冷拔管坯進(jìn)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(jìn)行成品熱處理，控制成品熱處理的溫度和時(shí)間得到高強(qiáng)度冷拔鋼管。該發(fā)明的方法得到強(qiáng)度高、表面性能優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼管。但是，在實(shí)際使用過(guò)程中存在如下問(wèn)題:
[0004]1、該發(fā)明采用冷扎加冷拔的方式制造鋼管，由于冷乳管的制造方法限制，只能采用熱乳管作為毛坯，即實(shí)際制造方法為熱乳管—冷乳—去應(yīng)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°C保溫8-10小時(shí)的成品熱處理。由于冷乳是由多道工序加工成型，且比熱乳管成本增加超過(guò)20%，專利中未述及這種較復(fù)雜的、成本高加工方法能提高的多少?gòu)?qiáng)度。
[0005]2、該發(fā)明采用的去應(yīng)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(zhǎng);熱處理后產(chǎn)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(chǎn)周期延長(zhǎng)、成本增加。
[0006]3、該發(fā)明采用500-600°C保溫8-10小時(shí)的退火工序，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、成本高。
[0007]4、該發(fā)明未述及加工方法對(duì)鋼管韌性的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高精度冷拔管，其具有高精度、高強(qiáng)度和高韌性;制作方法簡(jiǎn)單，制得的鋼管不僅精度高，而且強(qiáng)度和韌性都比冷拔管高。利用本發(fā)明，可制作出一種強(qiáng)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(qiáng)度超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)lOOMpa、且V2型缺口沖擊試樣的測(cè)試結(jié)果超過(guò)27J。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種高精度冷拔管，采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼作為坯料，化學(xué)元素組成及質(zhì)量百分比含量為:碳C < 0.20 %、硅Si <0.50%、錳Μη <1.70%、磷1^0.035%、硫3<0.035%、鈮恥<0.07%、釩\^0.20%、鈦11<0.20%、鉻0<0.30%、鎳 Ni < 0.80 %、銅Cu < 0.30 %、氮N < 0.015 %、鉬Mo <0.20%,調(diào)整煉鋼質(zhì)量和機(jī)械性能加入的鋁A1元素和微量硼B(yǎng)元素，余量為鐵Fe。
[0010]優(yōu)選地，當(dāng)釩V < 0.15%、鎳Ni < 0.50%、氮N < 0.012%、鉬Mo < 0.10%時(shí)，抗拉強(qiáng)度之700Mpa、沖擊功2 27。
[0011 ]優(yōu)選地，當(dāng)釩V < 0.20%、鎳Ni < 0.50%、氮N < 0.015%、鉬Mo < 0.10%時(shí)，抗拉強(qiáng)度之745Mpa、沖擊功2 27。
[0012]優(yōu)選地，當(dāng)釩0.20%、鎳Ni<0.80%、氮NS 0.015%、鉬Mo <0.20%時(shí)，抗拉強(qiáng)度之8001^?、沖擊功2 27。
[0013]優(yōu)選地，采用無(wú)縫管為坯料冷拔加工成型。
[0014]優(yōu)選地，冷拔管的外徑2 70mm，壁厚2 7.5mm。
[0015]—種高精度冷拔管的制作方法，制作方法的具體步驟是:
[0016]步驟a、車?yán)晤^:車削外徑尺寸比外模小2-3mm，內(nèi)孔直徑-內(nèi)模外徑2 1mm；
[0017]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(yīng)生成磷化膜，皂化液浸潤(rùn)吸附在疏松多孔的磷化膜孔隙中；
[0018]步驟c、兩道次冷拔:將皂化后的鋼管進(jìn)行兩道次冷拔加工；
[0019]步驟d、強(qiáng)韌化熱處理:對(duì)兩道次冷拔的鋼管進(jìn)行強(qiáng)韌化熱處理；
[0020]步驟e、校直:采用點(diǎn)校的方式，控制任意位置直線度<0.02mm/m，全長(zhǎng)直線度<2mm，，料頭、料尾長(zhǎng)度可控制在300mm以內(nèi)；
[0021 ]步驟f、定尺鋸切:根據(jù)需求長(zhǎng)度鋸切冷拔管。
[0022]優(yōu)選地，步驟c中，兩個(gè)道次總變形量控制在1.25-1.45，第二道次冷拔前停放時(shí)間控制在20分鐘-5小時(shí)，第二道冷拔變形量大于第一道次且減壁量? 1mm，兩個(gè)道次之間無(wú)需二次磷化皂化。
[0023]優(yōu)選地，步驟d中，退火溫度為380-500°(3，保溫時(shí)間2.5-5小時(shí)，出爐溫度< 350°C。
[0024]優(yōu)選地，步驟b中，控制磷化膜厚度10-30μηι。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用熱乳管，相比于冷乳管，成本更低;采用低合金高強(qiáng)度鋼，無(wú)需坯料退火，可節(jié)約能耗和成本，效率更高;采用兩道次冷拔，中間不增加退火，成本更低、效率更高;量化控制磷化膜厚度，可供一次表面處理后的兩次冷拔;兩個(gè)道次冷拔之間不增加退火、第二道次變形大于第一道次，冷拔管直線度更好，有利于保證成品管精度;成品退火采用低溫?zé)崽幚恚粌H減少了熱處理變形，而且進(jìn)一步提高冷拔管強(qiáng)度、同時(shí)提高了冷拔管的沖擊韌性。綜合來(lái)看，本發(fā)明加工周期更短、成本更低、更有利于發(fā)揮材料性能，有利于工業(yè)化量產(chǎn)。成品冷拔管的低溫強(qiáng)韌化熱處理，可以同時(shí)提高冷拔管的強(qiáng)度和韌性，與常規(guī)熱處理配合使用，可以使同種材料發(fā)揮不同梯度的機(jī)械性能，從而可以減少制造企業(yè)的原材料種類，進(jìn)而降低原材料庫(kù)存。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]—種高精度冷拔管，采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼作為坯料，化學(xué)元素組成及質(zhì)量百分比含量為:碳0.20%、硅Si <0.50%、猛Μη < 1.70%、磷0.035%、硫0.035%、銀他仝0.07%、釩\^0.20%、鈦11<0.20%、鉻0<0.30%、鎳附<0.80%、銅01<0.30%、氮N < 0.015%、鉬Mo <0.20%，調(diào)整煉鋼質(zhì)量和機(jī)械性能加入的.?Α1元素和微量硼B(yǎng)元素，余量為鐵Fe。
[0029]優(yōu)選地，當(dāng)釩V <0.15%、鎳 Ni <0.50%、氮 N <0.012%、鉬Mo < 0.10 % 時(shí)，抗拉強(qiáng)度之700Mpa、沖擊功2 27。
[0030]優(yōu)選地，當(dāng)釩V <0.20%、鎳 Ni <0.50%、氮 N <0.015%、鉬Mo < 0.10 % 時(shí)，抗拉強(qiáng)度之745M