新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆的製作方法
2023-10-19 14:32:27
專利名稱：新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種重型釺杆，尤其是一種新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆。
背景技術：
重型釺杆在鑽鑿巖石時要承受巨大的拉壓、扭轉、彎曲應力和磨損，生產重型釺杆的材料必須是具有 很高的強度和韌性，表面還要抗磨損。目前，國內外生產重型釺杆的首選材料是Cr-Ni-Mo系鋼。但是 Cr-Ni-Mo系鋼價格昂貴，熱處理工藝複雜，生產成本很高。開發研製一種價格低廉而性能優良且易於加工 的新鋼用於重型釺杆的生產是本發明的根本目的。
湖北嘉裕管業股份有限公司與西安工業大學多年潛心研究，研製成功了 20Si2Mn2CrMoVA鋼。該鋼 是一種非典型貝氏體鋼，其晶體組織由貝氏體(BF)和殘餘奧氏體(AR)組成，是典型貝氏體轉變的初 期階段產物。它既保持了典型貝氏體鋼的工藝特點，又具有比典型貝氏體鋼更良好的綜合力學性能，純淨 度、晶粒度、抗疲勞強度明顯超過現有釺鋼鋼種，非常適合重型釺杆生產。
發明內容
為了既能滿足重釺的力學性能，又節省鎢鎳資源，降低生產成本，本發明提供無碳化物貝氏體鋼高強 度重型釺杆。該重型釺杆由20Si2Mn2CrMoVA鋼採用"熱穿一帶芯熱軋法"工藝一次軋製成型六角形中空鋼， 運用旋風銑螺紋加工工藝和螺紋空刀槽溫擠壓技術，再經整體滲碳淬火及回火熱處理，直接加工成高強度 重型釺杆。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆，材料選用 20Si2Mn2CrMoVA鋼。其主要生產工藝技術是無碳化物貝氏體鋼(20Si2Mn2CrMoVA)棒料經中頻感應 加熱；採用T型螺紋斜軋穿孔，三輥軋管機減徑，六輥成型軋機一次軋製成六角形空鋼，T型螺紋外切削 旋風銑加工釺杆螺紋，8米深井式滲碳爐滲碳、淬火、回火。
本發明的有益效果是，通過選用特殊的鋼材以及加工方法，使生產出來的釺杆不僅具有很高的強度、 韌性和表面抗磨損，而且節約資源降低成本。
具體實施例方式
20Si2Mn2CrMoVA鋼的化學成分(質量分數，wt%)為0.2~0.3%C、 1.2~1.6%Si、 1.8~2.5%Mn、 0.4~0.7%Cr、適量的Mo。
主要生產工藝技術20Si2Mn2CrMoVA鋼棒料經中頻感應加熱；採用T型螺紋斜軋穿孔，三輥軋管機 減徑，六輥成型軋機一次軋製成六角形空鋼；採用T型螺紋外切削旋風銑加工釺杆螺紋；8米深井式滲碳 爐滲碳、淬火、回火。
加工工藝流程是
1、 無碳化物貝氏體鋼的冶煉用500g電爐、模鑄、退火、自由鍛，鍛成直徑為48mm的棒料。
2、 重型釺杆的加工(1)"熱穿一帶芯減^"熱軋"成型中空鋼。(棒料)下料一檢§~中頻加熱_ 二輥穿孔一三輥減徑一六輥成型。(2)"高壓鐓頭一旋風銖嫘紋一整體滲碳一熱處理"。(中空鋼)精整一 高壓力鐓粗一回火一螺紋加工一整體滲透一淬火一回火一防#"包裝。
權利要求
1.新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆，其特徵是新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆採用20Si2Mn2CrMoVA鋼生產出高強度鑿巖用重型釺杆。
2. 根據權利要求1所述的新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆，其特徵是"熱穿 L—帶芯熱軋法" 是其獨特的生產工藝。
3. 根據權利要求1所述的新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆，其特徵是"旋風銑釺杆外螺紋 加工"和"螺紋空刀槽溫擠壓"是其重型釺杆端頭內外螺紋加工技術。
全文摘要
本發明涉及新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆。新型高強度無碳化物貝氏體鋼重型釺杆是一項涉及新材料應用與鑿巖工具—液壓鑽車用重型釺杆生產的新工藝技術發明。本發明根據鑿巖釺具對其生產材料的性能要求以及生產工藝的特點，篩選出強度高、抗衝擊、耐磨損而且滲碳性能好淬透性高的新型貝氏體鋼—20Si2Mn2CrMoVA鋼，採用獨特的「熱穿——帶芯熱軋法」工藝技術、旋風銑外螺紋工藝以及螺紋空刀槽溫擠壓技術生產出高性能的重型釺杆。其工藝簡單、技術成熟可靠；其產品成本比目前首選材料Cr—Ni—Mo系鋼降低20％以上，節約稀有金屬資源鎳，產品性能達到國內領先水平，具有較高的性價比。
文檔編號E21B17/00GK101614111SQ20081004815
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月24日 優先權日2008年6月24日
發明者敢 劉, 葉凌雲, 周寶生, 周志專, 程巨強, 高鵬舉 申請人:湖北嘉裕管業股份有限公司;程巨強