中空鋼制造新工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)為中空鋼制造新工藝，是一種改進的中空管熱軋新工藝。包括：中空鋼坯制作，穿入芯棒，加熱軋制，冷卻后拉出芯棒，特點是中空鋼坯的制作采用離心澆鑄。鑄坯組織精密，無砂眼、氣孔、疏松等組織缺陷。從根據(jù)上解決了冶金缺陷和生產(chǎn)操作上的問題。通過離心澆鑄，中空鋼坯在離心力的作用下，加大了鋼坯的致密性，解決了元素分布不均的偏析問題，同時還大大降低了鋼坯中存在內(nèi)部氣泡與皮下氣泡的可能性。（*該技術(shù)在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及中空鋼制造工藝，特別是一種改進的中空管熱軋新工藝。
技術(shù)介紹
目前中空鋼的生產(chǎn)工藝一般有以下三種機械鉆孔法、中空鑄管熱軋法、熱穿孔-熱軋法。熱穿孔--熱軋法工藝簡單、成材率高，但由于無芯，在減徑和熱拔過程中內(nèi)徑不可避免地要發(fā)生變形，造成內(nèi)孔質(zhì)量差。機械鉆孔法，采用鑄坯、扒皮、鉆孔等工藝，在專用的中空鋼軋機軋制，但不可避免地出現(xiàn)材料利用率低的缺陷，成材率只有78％左右，制造成本高。中空鑄管熱軋法的特點是把鋼管在鑄錠前牢固地放在鋼錠模中央，鑄成中空鋼錠，而后插入芯棒，加熱軋制，最后抽出芯材，制坯簡單。但是該工藝存在著冶金缺陷和生產(chǎn)操作上的問題，首先，若采用低碳鋼管，則會在中空軋材內(nèi)形成一層低強度的金屬自然脫碳層，它是提前形成疲勞核心的源地。其次，在鑄錠中，經(jīng)常由于鋼管表面未清洗干凈或澆鑄溫度過低，導(dǎo)致鋼管與鋼錠結(jié)合不牢固，造成局部分離而形成裂紋源。若采用合金鋼管，由于合金鋼管與基體鋼的熔點相差不大，在澆鑄鋼錠時給澆鑄溫度的控制增加了很大的難度。應(yīng)該指出的是合金鑄管法生產(chǎn)中空鋼，很難從根本上消除冶金缺陷。經(jīng)檢索，未發(fā)現(xiàn)有以離心澆鑄為主澆鑄設(shè)備生產(chǎn)中空鋼的工藝。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種利用離心澆鑄生產(chǎn)中空鋼坯的中空鋼制造新工藝。本專利技術(shù)是這樣實現(xiàn)的中空鋼制造新工藝，主要包括下述步驟中空鋼坯制作，穿入芯棒，加熱軋制，冷卻后拉出芯棒，其特征在于中空鋼坯的制作采用離心澆鑄坯。本專利技術(shù)采用上述方案后，鋼液以合適溫度澆鑄到高速旋轉(zhuǎn)的澆鑄模筒中，根據(jù)所要求的鋼種不同，采取不同的轉(zhuǎn)速，在離心力作用下填充模筒并凝固成型，形成所需的中空鋼坯，保證了澆鑄件內(nèi)孔壁的精良度，并能有效的控制鑄件的長度，保證了鑄件在公差控制范圍內(nèi)。鑄坯組織精密，無砂眼、氣孔、疏松等組織缺陷。從根本上解決了冶金缺陷和生產(chǎn)操作上的問題。通過離心澆鑄，中空鋼坯在離心力的作用下，加大了鋼坯的致密性，解決了元素分布不均的偏析問題，同時還大大降低了鋼坯中存在內(nèi)部氣泡與皮下氣泡的可能性。具有生產(chǎn)工藝簡單、操作方便、制造成本低的效果。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)作詳細說明。一、鋼液制作首先通過電弧爐冶煉、LF精煉、VOD真空除氣，提高鋼液的純凈度，使各項性能指標達到澆鑄要求。二、離心澆鑄。包括下述步驟1、離心澆鑄模筒在烘烤爐內(nèi)進行預(yù)加熱處理，溫度為100-400℃；2、在離心澆鑄工位上對離心澆鑄模筒進行清理，并噴涂厚度為0.3-1.0mm的涂料層；3、離心澆鑄模筒.二端用石棉板做成擋板；4、將經(jīng)真空除氣的鋼液澆入離心澆鑄模筒內(nèi)；離心澆鑄時，根據(jù)鋼種的不同，離心澆鑄模筒采用不同的轉(zhuǎn)速；以釬具鋼為例，離心澆鑄模筒的轉(zhuǎn)速為1300-3000r/min，澆鑄用鋼液的溫度為1530-1600±10℃；5、在離心力的作用下，形成中空鋼坯，20分鐘后脫模成型；中空鋼坯的內(nèi)徑為8mm-3000mm，長度可達到8000mm以上。三、穿入芯棒。芯棒可采用高錳鋼芯棒。四、加熱軋制。采用專業(yè)加熱爐進行加熱，根據(jù)鋼種的要求，按各鋼種的加熱曲線進行加熱，將加熱后的中空鋼和芯棒一起在軋機上熱軋成材。五、冷卻后拉出芯棒。即可得到所需中空鋼。采用本專利技術(shù)制造的中空鋼，可滿足釬具鋼的使用。鋼質(zhì)優(yōu)良，適應(yīng)釬具在劇烈磨損與腐蝕的介質(zhì)下高頻率、高沖擊，以及拉、壓、彎、扭的循環(huán)應(yīng)力要求。采用釬具試驗臺對本工藝制造的釬具鋼與中空鑄管熱軋法生產(chǎn)的釬具鋼進行了檢測，結(jié)果為 權(quán)利要求1.中空鋼制造新工藝，主要包括下述步驟中空鋼坯制作，穿入芯棒，加熱軋制，冷卻后拉出芯棒，其特征在于中空鋼坯的制作采用離心澆鑄。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空鋼制造新工藝，其特征在于離心澆鑄使用的鋼液通過冶煉、精煉方式制作。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空鋼制造新工藝，其特征在于精煉后的鋼液還通過真空除氣處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的中空鋼制造新工藝，其特征在于上述中空鋼坯的內(nèi)徑為8mm-3000mm，長度可達8000mm以上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空鋼制造新工藝，其特征在于離心澆鑄時鋼液的溫度為1530-1600±10℃。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中空鋼制造新工藝，其特征在于離心澆鑄模筒的轉(zhuǎn)速為1300-3000r/min。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中空鋼制造新工藝，其特征在于離心澆鑄前，首先對離心澆鑄模筒進行預(yù)加熱處理，溫度為100℃-400℃。全文摘要本專利技術(shù)為中空鋼制造新工藝，是一種改進的中空管熱軋新工藝。包括中空鋼坯制作，穿入芯棒，加熱軋制，冷卻后拉出芯棒，特點是中空鋼坯的制作采用離心澆鑄。鑄坯組織精密，無砂眼、氣孔、疏松等組織缺陷。從根據(jù)上解決了冶金缺陷和生產(chǎn)操作上的問題。通過離心澆鑄，中空鋼坯在離心力的作用下，加大了鋼坯的致密性，解決了元素分布不均的偏析問題，同時還大大降低了鋼坯中存在內(nèi)部氣泡與皮下氣泡的可能性。文檔編號B21B19/06GK1559713SQ20041002856公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日專利技術(shù)者李明鎖, 張樂林 申請人:李明鎖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
中空鋼制造新工藝，主要包括下述步驟：中空鋼坯制作，穿入芯棒，加熱軋制，冷卻后拉出芯棒，其特征在于：中空鋼坯的制作采用離心澆鑄。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李明鎖，張樂林，
申請(專利權(quán))人：李明鎖，
類型：發(fā)明
國別省市：37[中國|山東]