專利名稱:高抗磨混凝土輸送管及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種無縫鋼管及其生產(chǎn)方法,具體的說是一種高抗磨混凝土輸 送管及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
目前,各型混凝土泵車用混凝土輸送管道,如各型拖式混凝土輸送泵和臂 架泵, 一般均使用20號鋼隱縫焊管或軋制無縫管。由于這些低合金管本身合 金含量低,加之成型后未進行熱處理,組織一般為鐵素體+珠光體,硬度低, 必然導(dǎo)致其抗磨性差,就拖式泵而言,20號鋼隱縫焊管或無縫管的壽命分別為輸送8000立方混凝土、 14000立方混凝土左右,臂架泵管子的壽命更短,國內(nèi) 知名泵廠特制的50Mn2,硬度為服C30左右的混凝土輸送管壽命也只有20000 立方混凝土左右,難以滿足生產(chǎn)上的需要,因而商品混凝土生產(chǎn)行業(yè)急需高抗 磨輸送鋼管;但是,由于具有高抗磨性能的合金,其熱塑性和壓力加工性能較 差,采用傳統(tǒng)的焊管或軋制管生產(chǎn)工藝難以制成鋼管。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足,提供一種熱塑性能好,抗磨 性能優(yōu)異、焊接切割性能優(yōu)良,使用壽命長的高抗磨的混凝土輸送管用合金材 料及生產(chǎn)高抗磨的混凝土輸送管的方法。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的高抗磨混凝土輸送管,管材由質(zhì)量比為0.15-0.4%的C, 0.卜2.0%的Si, 1. 6-3. 0 %的Mn, 0. 3-2. 0%的Cr, 0-0. 5%的Mo, 0. 02-0. 1%的V, 0. 01-0. 06% 的Ti, 0-0. 03呢的Ni, O-O. 5%的Cu, 0. 02-0. 06%的Nb, 0. Ol-O. 05%的 Al, 0. 0005-0. 005%的B, 0, 02-0. 06%的Re, 0-0. 02%的N, 0-0. 035%的S,O-O. 035% 的P和余量的Fe組成。高抗磨混凝土輸送管的生產(chǎn)方法,包括下列步驟(-)生產(chǎn)離心鑄管坯a、 冶煉以廢鋼及合金為主要原料,采用^0.5t電弧爐或中頻感應(yīng)爐熔煉, 熔煉中多次進行爐前分析,根據(jù)爐前分析結(jié)果調(diào)整鋼水成分,至鋼水成分符合 上述管材組成后出爐,鋼水出爐溫度為1550 — 1650'C;b、 離心澆鑄在離心機上,放置經(jīng)烘烤噴涂的型筒,型筒長度為1800_6800 mm ,內(nèi)徑為4> 125 —150mm ,澆鑄時,型筒轉(zhuǎn)速為1500- 2500r / min ,鋼水 澆鑄速度為20 —150kg/s ,鋼水澆鑄完畢凝固2—4分鐘后,關(guān)閉離心機使其 自然停機,停機后進行脫模,將鑄管與型筒分離;c、 將冷卻至常溫的離心鑄管進行拋丸,得到離心鑄管。 (二)采用熱軋機組將步驟(-)制得的離心鑄管進行熱軋?zhí)幚韉、 將離心鑄管在熱軋機組上經(jīng)粗軋一精軋一定徑一校直一切頭后制得的直 徑133mm,壁厚4一6mm,長度6000—9000mm的無縫鋼管;e、 將步驟d制得的無縫鋼管低溫回火后切成客戶要求長度的的無縫鋼管, 兩端用J422號焊條焊上法蘭即得成品。本發(fā)明還可包含下列步驟f、 水壓試驗取步驟g所得成品,通過水壓試驗,檢查產(chǎn)品是否漏水,根據(jù)產(chǎn)品的服役條件,選擇水壓的大小,如22MPag、 金相組織及硬度的檢驗將步驟g所得成品取樣檢驗,產(chǎn)品的金相組織為馬氏體或馬氏體十貝氏體,硬度在HRC42 — 55之間。h、 成品的化學(xué)分析及入庫在步驟e所得管材上取樣進行最終產(chǎn)品的化學(xué)成分分析,合格后,編號入庫。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有下列特點1、 本發(fā)明的高抗磨混凝土輸送管材料,制成的管子具有高抗磨性能的金相組織;例如馬氏體或馬氏體+貝氏體組織,通過取試片在磨損試驗機上的對 比試驗表明,比20號鋼的抗磨性提高4一20倍;2、 采用本發(fā)明方法,離心鑄造管坯經(jīng)熱軋的工藝可以生產(chǎn)薄壁(例如4mm 厚)的高抗磨無縫鋼管,管子壁厚均勻性好,組織致密,無疏松,無夾雜物;3、 采用本發(fā)明,生產(chǎn)工藝簡短,生產(chǎn)的高抗磨無縫管用作輸送混凝土,抗 磨性能優(yōu)異,使用壽命比20號無縫鋼管提高4一20倍。
具體實施例方式下面通過實施例對發(fā)明作進一步說明,但本發(fā)明不限于上述實施例,本發(fā) 明內(nèi)容所述均可實施,并具有相似效果。實施例1采用0. 5t中頻感應(yīng)爐冶煉,原料以廢鋼為主,熔煉中調(diào)整鋼水成分如下(質(zhì) 量%): C 0. 15 % , Si 0. 1% , Mn 1. 6 %, Cr 0. 3%, Mo 0. 5%, V 0. 1%, Ti 0. 06%, Ni 0. 03%, Cu 0. 5%, Nb 0. 02%, Al 0. 01%, B 0. 0005%, Re 0, 02%, N 0. 001%, S 0. 002%, P 0.002%,余量為Fe,鋼水出爐溫度為1550 °C。型筒在第一次使用時,先進行 烘烤,然后對型筒內(nèi)表面進行噴涂石英或鋯英涂料,噴涂后,再對內(nèi)表面進行 烘烤。烘烤是將型筒送入電爐中烘烤,烘烤溫度為200 — 30(TC,時間為20—40分鐘;或者用天然氣火焰噴烤型筒內(nèi)部至型筒外表面180—25(TC,時間為20— 30分鐘。在DN134X3400型筒的內(nèi)壁噴涂石英涂料,在200 °C電爐中烘烤40min 后,置于離心機上,澆鑄時,型筒轉(zhuǎn)速為1500 r/min ,鋼水澆鑄速度為20kg/s, 鋼水澆鑄完畢凝固2分鐘后脫模得到DN129X26. 7X3150的鑄管,鑄管冷卻至 常溫后經(jīng)拋丸,將拋丸后的鑄管切斷為2節(jié)等長的DN125X26. 7X1575的鑄管 送4>90的熱軋機組上經(jīng)粗軋一精軋一定徑一校直一切頭后制得的直徑133mm, 壁厚4.5mm,長度6000mm的無縫鋼管。低溫回火后切斷為3米定尺兩端焊上 法蘭即得成品。經(jīng)過金相分析,管子的內(nèi)表面為馬氏體組織,硬度為HRC52 。 通過22MP水壓檢驗合格。該管用于輸送混凝土,壽命比20號鋼鋼管提高10倍。實施例2采用0. 8t中頻感應(yīng)爐冶煉,原料以廢鋼及合金為主,熔煉中調(diào)整鋼水成分 如下(質(zhì)量%): C 0.4 % ,Si 2.0% , Mn 3. 0 %, Cr 2.0%, V 0. 02%, Ti 0.01%, Nb 0. 06%, Al 0. 05%, B 0. 005%, Re 0. 06%, N 0. 02%, S 0. 035%, P 0. 035%,余量 為Fe,鋼水出爐溫度為1650 °C。在DN134X3400型筒的內(nèi)壁噴涂石英涂料,在 300 °C電爐中烘烤20min后,置于離心機上,澆鑄時,型筒轉(zhuǎn)速為2500 r/min , 鋼水澆鑄速度為150 kg/s,鋼水澆鑄完畢凝固4分鐘后脫模得到DN129X26.7 X3150的鑄管,鑄管冷卻至常溫后經(jīng)拋丸,將拋丸后的鑄管切斷為2節(jié)等長的 DN125X 26. 7X1575的鑄管送4>90的熱軋機組上經(jīng)粗軋一精軋一定徑一校直一 切頭后制得的直徑133mm,壁厚6mm,長度9000mm的無縫鋼管。低溫回火后 切斷為3米定尺兩端焊上法蘭即得成品。經(jīng)過金相分析,管子的內(nèi)表面為馬氏 體組織,硬度為HRC52。產(chǎn)品通過22MP水壓檢驗合格。該管用于輸送混凝土,壽命比20號鋼鋼管提高8倍。實施例3采用It電弧爐冶煉,原料以廢鋼為主。鑄管的材料組成(質(zhì)量%)為C0.3% , Si 1. 0% , Mn 2. 6 %, Cr 1. 5%, Mo 0. 35%, V 0. 08%, Ti 0. 05%, Ni 0. 02%, Cu 0. 25%, Nb 0. 04%, Al 0. 03%, B 0. 0025%, Re 0. 04%, N 0. 01%, S 0. 015%, P 0. 03%, 余量為Fe,鋼水出爐溫度為1600 °C。在DN134X3400型筒的內(nèi)壁噴涂石英涂 料,用天然氣火焰噴烤型筒內(nèi)部至型筒外表面20(TC,時間為25分鐘后,置于 離心機上,離心澆注工藝為澆鑄時,型筒轉(zhuǎn)速為2000 r/ min ,鋼水澆鑄速 度為100kg/s ,鋼水澆鑄完畢凝固3分鐘后脫模得到DN129X26.7X3150的鑄 管,鑄管冷卻至常溫后經(jīng)拋丸,將拋丸后的鑄管切斷為2節(jié)等長的DN125X26. 7 X 1575的鑄管送4)90的熱軋機組上經(jīng)粗軋一精軋一定徑一校直一切頭后制得的 直徑133mm,壁厚5mm,長度8000mm的無縫鋼管。低溫回火后切斷為2米定 尺兩邊用J422號焊條焊上法蘭及得成品。經(jīng)過金相分析,管子內(nèi)表面為馬氏體 十貝氏體組織,硬度為服C53。經(jīng)22MP水壓檢驗合格。該管用于輸送混凝土,壽命比20號鋼鋼管提高11倍。
權(quán)利要求
1、高抗磨混凝土輸送管,其特征在于所述的高抗磨混凝土輸送管管材由質(zhì)量比為0.15-0.4%的C,0.1-2.0%的Si,1.6-3.0%的Mn,0.3-2.0%的Cr,0-0.5%的Mo,0.02-0.1%的V,0.01-0.06%的Ti,0-0.03%的Ni,0-0.5%的Cu,0.02-0.06%的Nb,0.01-0.05%的Al,0.0005-0.005%的B,0.02-0.06%的Re,0-0.02%的N,0-0.035%的S,0-0.035%的P和余量的Fe組成。
2、 高抗磨混凝土輸送管的生產(chǎn)方法,其特征在于按照下列步驟進行-(-)生產(chǎn)離心鑄管坯a、 冶煉以廢鋼及合金為主要原料,采用^0.5t電弧爐或中頻感應(yīng)爐熔 煉,鋼水出爐溫度為1550_1650°C;b、 鋼水出爐經(jīng)離心鑄造得到厚壁離心鑄管;c、 將冷卻至常溫的離心鑄管進行拋丸,得到離心鑄造厚壁管坯; (二)熱軋?zhí)幚韉、 將離心鑄厚壁管坯在熱軋機組上經(jīng)粗軋—精軋—定徑一校直一切頭后 制得無縫鋼管;e、 將無縫鋼管低溫回火后切成長度客戶要求長度的無縫鋼管,兩端用焊條 焊上法蘭。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗磨混凝土輸送管的生產(chǎn)方法,其特征在于 所述步驟b中離心鑄造時型筒轉(zhuǎn)速為1500-2500r/min ,鋼水澆鑄速度為 20-150 kg/s ,鋼水澆鑄完畢凝固2-4 min后,關(guān)閉離心機使其自然停機。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗磨混凝土輸送管的生產(chǎn)方法,其特征在于 所述的步驟c中所得到的離心鑄造厚壁管坯直接經(jīng)步驟d進行熱軋加工,不需 內(nèi)鏜外車。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高抗磨混凝土輸送管的生產(chǎn)方法,其特征在于-所述的步驟d中切頭后制得的無縫鋼管直徑133mm,壁厚4-8mm,長度 6000-9000mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗磨混凝土輸送管的生產(chǎn)方法,其特征在于: 所述步驟e中焊條為J422號焊條。
全文摘要
一種高抗磨混凝土輸送管,由質(zhì)量比為0.15-0.4%的C,0.1-2.0%的Si,1.6-3.0%的Mn,0.3-2.0%的Cr,0-0.5%的Mo,0.02-0.1%的V,0.01-0.06%的Ti,0-0.03%的Ni,0-0.5%的Cu,0.02-0.06%的Nb,0.01-0.05%的Al,0.0005-0.005%的B,0.02-0.06%的Re,0-0.02%的N,0-0.035%的S,0-0.035%的P和余量的Fe組成,經(jīng)冶煉、離心澆鑄、熱軋、控制冷卻等步驟制成。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡短,生產(chǎn)的輸送管具有高抗磨性能的馬氏體、貝氏體金相組織,使用壽命比20號無縫管提高4-20倍。
文檔編號C22C38/58GK101323934SQ20081004549
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者張永剛, 秦勁松 申請人:成都天原鑫泰復(fù)合材料有限公司