[实用新型]细化钢管内表晶粒的冷拔模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷拔钢管模具，属于金属塑性成型领域的冷轧/冷拔无缝钢管生产。

背景技术

对于锅炉管等对钢管内表抗氧化性能有很高要求的钢管来说，内表面具有细晶组织，对于提高产品的抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能是非常有利的。目前为了细化内表晶粒，从而提高钢管内表抗氧化性能，可以通过内喷丸硬化这样的机械处理方法，但喷丸方法只能针对强度较低的钢种，且工艺复杂、生产效率低、成本高。

对于冷拔无缝钢管生产来说，现有的冷拔钢管模具有二种。一种是普式钢管冷拔模具，它是由锥形外模和柱形芯棒组成，钢管在冷拔过程中外表变形率大从而细化外表晶粒，内表变形率很小，内表晶粒几乎没有变化。另一种是中式冷拔模具，它是由弧形外模和锥形芯棒组成，钢管在拔制过程中，内表能得到一定的加工变形，但对于细化钢管内表晶粒效果不明显，同时其拔管机负荷大，内模容易产生断裂，同时中式冷拔模具拔制钢管的最大延伸率较小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种细化钢管内表晶粒的冷拔模具，该冷拔模具通过对钢管内表层进行大变形，钢管内表晶粒细化效果明显，从而提高了钢管产品的抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能，同时相对于传统的中式冷拔模具，可以增大钢管的最大延伸率，提高模具寿命。

本实用新型是这样实现的：一种细化钢管内表晶粒的冷拔模具，包括外模和内模，内模一端固接拉杆，所述外模内表面由圆台形和直孔形组成，圆台形小孔端连接直孔形；内模外表面由大直径柱体芯棒、小直径柱体芯棒和台阶组成，台阶连接两段不同直径的柱体芯棒，且台阶和两个柱体芯棒之间为圆弧连接，在小直径柱体芯棒端固接拉杆；外模直孔形直径大于内模大直径柱体芯棒的直径。

所述台阶为圆台状，台阶角度在30～60度之间，台阶高度为0.3～1mm。

本实用新型通过改变现有冷拔模具的结构，使得钢管在冷拔的同时，钢管内表0.5mm-1.5mm的厚度层发生大变形，得到一定厚度的晶粒细化层，从而提高钢管内表的抗氧化性能。

本实用新型的冷拔模具与现有普式模具相比，在内模上增加了角度在30～60度之间，高度为0.3～1mm的台阶，对钢管内表层进行大变形，使得内表得到厚度为30-300μm的细晶层，从而提高产品的抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能。与现有中式模具相比，本实用新型有限地增加了拔管机负荷，达到了细化内表晶粒的效果，且由于在内表0.5mm-1.5mm的厚度层变形率非常大，晶粒细化效果更加明显，同时相对于中式冷拔模具，增大了钢管的最大延伸率，提高了模具寿命。

附图说明

图1为本实用新型细化钢管内表晶粒的冷拔模具结构示意图；

图2为图1中的冷拔模具内模台阶处结构放大示意图；

图3为实施例1冷拔后钢管内表金相照片。

图中：1外模，2内模，3拉杆，4钢管，21大直径柱体芯棒，22小直径柱体芯棒，23台阶。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1、图2，一种细化钢管内表晶粒的冷拔模具，包括外模1和内模2，外模1内表面由圆台形和直孔形组成，圆台形小孔端连接直孔形，且连接处为弧形过渡；内模2外表面由大直径柱体芯棒21、小直径柱体芯棒22和台阶23组成，台阶23连接两段不同直径的柱体芯棒21、22，且台阶23和两个柱体芯棒21、22之间为圆弧连接，在小直径柱体芯棒22端固接拉杆3；外模1直孔形直径大于内模2大直径柱体芯棒21的直径。所述台阶23为圆台状，台阶23角度在30～60度之间，台阶23高度为0.3～mm。以下为一个具体的实施例。

冷拔前钢管4外径为72mm，壁厚为7mm，经冷拔模具后，冷拔后的钢管4外径D为55mm，壁厚t为6mm。所述的冷拔模具的外模1直孔形直径为55mm，内模2两段柱体芯棒的直径d2和直径d1分别为42mm和43mm，内模2模具台阶角α为50度，台阶23高度为0.5mm，台阶23和两个柱体芯棒21、22之间倒角半径R1和R2均为2.5mm。冷拔后钢管内表金相组织照片如图3所示，得到厚度约为200μm的细晶层。

本实用新型通过对钢管内表层进行大变形，钢管内表晶粒细化效果明显，从而提高了钢管产品的抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能，同时增大了钢管的最大延伸率，提高了模具寿命。