专利名称：：高强韧性液压支柱无缝钢管的利记博彩app
技术领域：
：本发明涉及一种用于煤炭、机械等综合机械化领域的液压支柱无缝钢管，具体涉及一种经济的高强度高韧性并且具有优良焊接性能的液压支柱无缝钢管
背景技术：
：液压支柱管是煤炭、机械等综合机械化开采的单体液压支柱和矿用支架主要部件(缸体或柱塞)所用的重要材料。液压支柱管的使用，要求具有良好的安全性及可靠性、焊接性、机加工性等。①安全性及可靠性液压支柱的工作压力高，当缸体或柱塞一旦受压而遭到破坏时不得裂成碎块，以防伤人。为了保证使用的安全和可靠，液压支柱管必须具有高强度和韧性良好。②良好的焊接性液压支柱、液压支架支柱缸体、柱塞和其他部件均用焊接法连接，因此要求使用的钢管必须具有良好的焊接性。③良好的机加工性制作液压支柱时，钢管内、外表面均需要精加工，因此要求钢管必须具有良好的切削和研磨性。液压支柱管用钢除少数为碳素钢外，大多数为高强度合金钢。国外同类产品多用CrMo系钢制造，如德国(DIN1629/DIN17200中25CrMo4钢)、日本(JISG3441中的STKSI钢，相当于我国30CrMo钢)、美国等国家采用CrMo钢，俄罗斯、波兰等国家采用Cr钢(40Cr)、CrMnSi钢(30CrMnSi)等。如日本住友金属工业株式会社发明一种采用UOE制管法，保持轧制状态不进行热处理来制造低屈服比的圆型支柱用钢管的方(%)C:01——0.18,Si:0.05——0.55，P:<0.030，S:<0.015，Mn:1.00—1.60(CN1924060);日本SUMITOMOMETALIND发明了一种高抗拉强度、焊接性优良且抗应力消除裂纹的钢种用于制造压力容器和液压钢管，成分(％)C:0,03—0.20，Si:Sl.O，Mn:0.3—2.0，P:^0.02，S:$0.001，Cr:0.3—3.0，Mo:0.2—2.0，V:$0.5，Al:0.003—0.10，B:0.0003—0.006及余量Fe，除此之外，还有Cu:^2.0或Ni:兰5.0，抗拉强度为270kg/mm2(JP5051696);日本SUMITOMOMETALIND发明了一种机加工性能优良的电焊钢管可用于液压缸，成分。/。)C:$0.25，Mn:$1.60，Nb:0.010—0.050，余量为Fe(JP3028322);意大利AGAZZIGIANMARIO等发明了一种精密钢管用于低温使用的液压缸，成分(％)C:0.06—0.15，Mn:0.30—2.5，Si:0.10_0.60(WO2008000300);Manton.RB发明了一种含铌的高强度低合金可焊无缝钢管，成分(％)C:0.24—0.28，Mn:1.30—1.50，Si:0.15—0.35，S:才O.Ol，P:>0.03，Cu>0.20，Cr:0.13—0.20，Mo:0.15—0.60，Al:0.007—0.005，N>0.02，Ti:0.02—0.04，B:0.0007—0.0025;Nb:0.02—0.10，余量为Fe(US4784704)。国内液压支柱用管的主要钢种是27SiMn钢，煤炭科学研究总院研制了一种用于单体液压支柱新管材一准贝氏体钢管，其BZ—11G型准贝氏体钢，主加元素为极普通的合金元素，属低合金钢，抗拉强度〉1090MPa，屈服限大于850MPa;首钢发明了一种强韧性低合金结构钢及其生产方法，其可用于煤矿液压支架等领域，成分(％)C:0.05—0.60，Si:0.05—0.70，Mn:0.5—2.5，P:$0.04，S:$0.04，Cr:0—0.70，Ni:0—0.70，Mo:0—0.60，Cm0—0.20，V:0.01—0.30，Al:0—0.1，Nb:0.001—0.10，N:0.004_0.02，铁余量。综上所述，目前液压支柱无缝钢管钢为SiMn钢和CrMo钢，SiMn虽生产成本低，但不具有高强度和高韧性，难以满足煤炭、机械等综合机械化领域生产安全性的更高要求；CrMo虽具有高强度和高韧性，但生产成本高。
发明内容本发明的目的是提供一种经济的(和CrMo相比较)、高强度(屈服强度750-800N/mm2)、高韧性(夏比冲击功一2(TC5060J)和具有优良焊接性能的液压支柱无缝钢管钢。可广泛地应用于煤炭、机械等综合机械化生产安全性要求高的领域。本发明是这样实现的本发明一种高强韧性液压支柱无缝钢管，按重量％，含有C:0.15%—0.35%、Si:0.10%—0.60%、Mn:1.0096—2.00%、Nb:0.02%—0.07%、Al:0.01%—0.06%、Ti:0.02%—0.12%、P:0.025%以下、S:0.025%以下、0:0.0035%以下。按重量％由下列成分组成C:0.20%—0.28%、Si:0.25%0.45%、Mn:1.55%—丄.70%、Nb:0.03%—0.05%、Al:0.01—0.05%、Ti:G.02%一0.06%、P:0.02%以下、S:0.02%以下、0:0.0035%以下，余量由Fe及杂质构成。将部分Fe按重量％置换成B:0.0005%—0.002%。将部分Fe按重量％置换成N:0.0050%—0.01%。将Fe的一部分按重量。/。用从B:0.0008%—0.0015%、N:0.0060%—0.0080%中选择的.1种或2种取代。该钢的碳当量Ceq.(%)为0.32%0.68%，Ceq.=C+Mn/6。碳量Ceg:(%)为0.44%—0.56%、Ceq二C+Mn/6。制管工序中精轧温度为122(TC—126(TC，无缝钢管经过热处理，其热处理工艺为920。C保温90min，水淬，530。C保温120min，水冷。本发明为了获得一种高强韧性液压支柱无缝钢管，以下措施是有效的。①C和Mn是钢成分设计中最基本的元素。C是传统的最经济的强化元素，钢的强度几乎是随CM的增加呈直线增加，但它对钢的塑性、韧性十分有害，因此，对钢中的C含量要加以适量控制，既满足屈服强度的要求，又满足冲击韧性的要求。减少钢中C导致的屈服强度降低可以采用增加Mn予以补偿。Mn是弱碳化物形成元素，室温下固溶于铁素体之中，Mn起固溶强化作用，同时还能扩大铁的Y区域的合金元素；增加钢中Mn的含量，使其珠光体团变得细小，可有效改善钢的韧性。从确保最佳强度和韧性匹配角度考虑，优选c含量控制在0.20%0.28%的范围；优选Mn含量控制在1.45%~1.70%的范围。②Si具有熔炼时脱氧同时提高强度的作用。从确保最佳强度和韧性匹配角度考虑，优选Si含量控制在0.25%0.45%的范围。③Nb、Ti是目前应用最广泛的微合金化元素，它们在钢中能够影响的显微组织参数是晶粒尺寸和形状；各种尺寸的析出物；位错密度；非金属夹杂物的尺寸和形状等。在钢中的作用阻止晶粒长大；阻止奥氏体形变再结晶；沉淀强化；改变钢的显微组织。从确保最佳强度和韧性匹配角度考虑，优选Nb含量控制在0.03%0.05%的范围；优选11含量控制在0.02%0.06%的范围。N是很强的形成和稳定奥氏体的元素。N与Ti、Nb有很强的亲合力，可形成极稳定的间隙相。氮化物之间也可以互相溶解，形成复合氮化物，并以细小质点存在，产生弥散强化效果，提高钢的强度。N和钢中的Al化合物形成A1N。A1N以及TiN、NbN等都可有效地阻止奥氏体晶粒粗化，得到细小的铁素体晶粒，有利于提高钢的韧性。从确保最佳强度和韧性匹配角度考虑，优选N含量控制在O.0060%0.0080%的范围。⑤B是确保淬火性的有效元素，但添加过多时会使韧性下降。从确保最佳淬火性和韧性匹配角度考虑，优选B含量控制在0.0008%0.0015%的范围。⑥P、S几乎一致被认为是有害元素，它们具有很强的偏析倾向，易在晶界上聚集。因此，优选尽可能地降低其含量。优选在0.02%以下。由于采用以上措施，本发明具有经济性和安全性高的综合性能，可广泛用于煤矿液压支架等生产安全性要求高的机械领域。本发明液压支柱无缝钢管钢与现有的27SiMn液压支柱无缝钢管钢相比具有下述优点'①本发明液压支柱无缝钢管钢具有高强度和高的冲击韧性，同时还具有良好的淬火性。②本发明液压支柱无缝钢管钢的综合性能屈服强度Os:750800N/mm2，抗拉强度Ob:8701000N/mm2，延伸率S:1520%，断面收縮率V:5065%，夏比冲击功A,:—20°C5060J本发明与已有的含Cr、Mo非调质无缝钢管相比，具有如下优点①无需价格昂贵的Mo、V、Cr合金生产，降低成本，而保持高强度和高韧性。②将N、Ti、Nb控制在更小的范围内，却达到很好的经济和安全综合性能。具体实施例方式熔炼表l所示的化学成分的钢，浇铸成钢锭后，将上述钢锭加热到122(TC126(TC，轧制成无缝钢管。具体工艺路线为优质废钢+生铁一电炉冶炼一LF炉精炼(VD真空精炼)，精炼时调整Nb、B、Ti、C、Si、Mn成份一模铸一508轧管。该无缝钢管经过热处理，其热处理工艺为92(TC保温90miri，水淬，53(TC保温120min，水冷。获得表2的综合机械性能。.表1中，试样序号15是本发明实施例的化学成分，试样序号68是比较例化学成分。该无缝钢管经过热处理，其热处理工艺为92(TC保温90min，水淬，530'C保温120min，水冷。获得表2的综合机械性能。表l实施例和比较例化学成分(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>农3实施例和比较例焊接性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表1中，试样序号17是本发明实施例的化学成分。试样序号8IO是比较例化学成分。表2中。试样序号17是本发明例综合机械性能，屈服强度最低也超过750N/mm2，最高达到825N/mm2，抗拉强度最低也超过870N/mm2，最高达到1025N/mm2,如此，即使是高强度，以冲击值评价的韧性也能确保在55J以上。试样序号810是比较例综合机械性能，最高屈服强度590N/mm2，最高抗拉强度790N/mm2，以冲击值评价的韧性最高33J,不能满足高强度和高韧性的要求。表3中。试样序号17是本发明例的焊接性能表面裂纹率、根部裂纹率均为0%、断面裂纹率均值为9.04%。试样序号810是比较例的焊接性能表面裂纹率均值为0.87%、根部裂纹率均值为1.23%,断面裂纹率均值为22.48%。发明例的焊接性能明显优于比较例的焊接性能。如上所述，采用本发明，可经济的获得高强度和高的冲击韧性液压支柱无缝钢管，同时还具有良好的淬火性。权利要求1.一种高强韧性液压支柱无缝钢管，其特征在于按重量％，含有C0.15％-0.35％、Si0.10％-0.60％、Mn1.00％-2.00％、Nb0.02％-0.07％、Al0.01％-0.06％、Ti0.02％-0.12％、P0.025％以下、S0.025％以下、00.0035％以下。2、如权利要求1所述的高强韧性液压支柱无缝钢管，其特征在于按重量％由下列成分组成C:0.20%—0.28%、Si:0.25%0.45%、Mn:1.55%—1.70%、Nb:0.03%—0.05%、Al:0.01—0,05%、Ti:0.02%—0.06%、P:0.02%以下、S:0.02%以下、0:0.0035%以下，余量由Fe及杂质构成。3、如权利要求2所述的高强韧性液压支柱无缝钢管，其特征在于将部分Fe按重量％置换成B:0.0005%—0.0020/0。4、如权利要求2所述的高强韧性液压支柱无缝钢管，其特征在于将部分Fe按重量％置换成N:0.0050%--0.0100%。5、如权利要求2所述的高强韧性液压支柱无缝钢管，其特征在于将Fe的一部分按重量％用从B:0.0008%—0.0015%、N:0.0060%—0.0080%中选择的l种或2种取代。6、如权利要求2所述的高强韧性液压支柱无缝钢管，其特征在于该钢的碳当量Ceq.(%)为0.32%0.68%，Ceq.=C+Mn/6。7、如权利要求6所述的高强韧性液压支柱无缝钢管，其特征在于碳当量Ceg:(%)为0.44%—0.56%、Ceq=C+Mn/6。8、如权利要求1所述的高强韧性液压支柱无缝钢管的制造方法，其特征在于制管工序中精轧温度为122(TC—126(TC，无缝钢管经过热处理，其热处理工艺为92(TC保温90min，水淬，530。C保温120min，水冷。全文摘要本发明为一种高强韧性液压支柱无缝钢管，解决已有的液压支柱无缝钢管不是成本高，就是强度和韧性低，不具备经济和安全综合性能的问题。按重量％，含有C0.15％-0.35％、Si0.10％-0.60％、Mn1.00％-2.00％、Nb0.02％-0.07％、Al0.01％-0.06％、Ti0.02％-0.12％、P0.025％以下、S0.025％以下、O0.0035％以下。文档编号C21D9/08GK101280391SQ20081004438公开日2008年10月8日申请日期2008年5月8日优先权日2008年5月8日发明者尹人洁,徐宗林,易良刚,滕建明,胡晶平,边华川,坤陈申请人:攀钢集团成都钢铁有限责任公司;郑州煤矿机械集团有限责任公司