[发明专利]一种高硬度耐磨钢管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨钢管，特别是涉及一种高硬度耐磨钢管及其制造方法，其典型洛氏硬度为HRC62～66。

背景技术

当前，随着国内工程机械的快速发展，对材料的需求量越来越大，对材料质量要求也越来越高。混凝土泵车中的输送管道用耐磨管国内需求量就达数十万吨，是高硬度高强度耐磨管的主要应用途径。

我国臂架式混凝土泵车近年来有了快速发展，但产品的精细化设计、制造质量的控制能力、产品的稳定性和工艺方面与国外先进企业还有一定差距，存在着规格系列不规范，零部件国产化不足等问题。

特别值得关注的是国产臂架管的耐磨性问题。国内生产的臂架管耐磨度低，更换频繁，给混凝土现场捣注造成很大麻烦。国产臂架管无法超越国外先进产品已经成了制约臂架式泵车向高精尖发展、领跑世界的瓶颈。国外生产的臂架高耐磨管，德国走在前列，其使用寿命可达8万立方米以上。Putzmeister公司布料杆上配置了超耐磨损的双层输送管，根据实践，其寿命是普通输送管的10倍以上。

中国专利CN200910012360.2公布了一种用热轧卷板制造耐磨钢管的方法、其成分范围为0.10～0.22%C、0.15～0.70%Si、0.70～1.70%Mn、0.05～0.40%Cr、0.010～0.075%Al、0.01～0.40%Ni、0.10～0.40%Mo、0～0.35%Cu、0～0.050%Nb、0～0.030%Ti、0～0.050%V、0.0005～0.0040%B、<0.0080%N、0～0.0005%Zr、<0.010%S、<0.020%P，其余为Fe。由于该专利目的是提供一种硬度为HBW360-HBW450(约HRC39～47)耐磨钢管，其成分设计思路为低碳低合金成分体系，通过低碳保证钢具有一定的淬硬性，通过锰、钼、硼合金保证钢的淬透性，通过镍、钛、锆等微量元素保证钢的晶粒细化，从而保证钢的韧性和焊接性。其主要用途是用于石油行业和煤矿液压支架缸体上。

发明内容

本发明的目的是提供一种高硬度耐磨钢管及其制造方法，具有高硬度，高耐磨及焊接性能优异，其典型洛氏硬度为HRC62～66，用于工程机械中极易磨损设备，如混凝土泵车输送管等有益于在工程上广泛应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高硬度耐磨钢管，其化学成分重量百分比含量为：C：0.60-0.75%、Si：0.10-0.40%、Mn：0.60-1.30%、P：≤0.020%、S：≤0.010%、Cu：0.10-0.50%、Ni：0.10-0.50%、N：0.0030-0.0100%，其余为Fe和不可避免的杂质。

优选地，C：0.60-0.73%、Si：0.10-0.35%、Mn：0.60-1.20%、P：≤0.010%、S：≤0.005%、Cu：0.10-0.50%、Ni：0.10-0.50%、N：0.0030-0.0080%，其余为Fe和不可避免的杂质；

优选地，Cu：0.15-0.50%；

优选地，Ni：0.15-0.50%。

以下详述本发明所涉及的耐磨钢管的化学成分作用。

碳：含量控制在0.60-0.75wt.%范围内。碳是耐磨钢中最基本、最重要的元素，可以提高钢的强度和硬度，进而提高钢的耐磨性，但其对钢的韧性和焊接性能不利，因此，应合理控制钢中的碳含量为0.60-0.75wt.%，优选为0.60-0.73wt.%。

硅：含量控制在0.10-0.40wt.%范围内。硅固溶在铁素体和奥氏体中提高它们的硬度和强度，然而硅含量过高会导致钢的韧性急剧下降。同时考虑到硅与氧的亲和力比铁强，焊接时容易产生低熔点的硅酸盐，增加熔渣和熔化金属的流动性，影响焊缝质量，因此含量不易过多，本发明中控制硅为0.10-0.40wt.%，优选地为0.10-0.35wt.%。

锰：含量控制在0.60-1.30wt.%范围内。锰强烈增加钢的淬透性，降低耐磨钢转变温度和钢的临界冷却速度。但锰含量较高时，有使晶粒粗化的倾向，并增加钢的回火脆敏感性，而且容易导致铸坯中出现偏析和裂纹，降低钢板的性能，本发明中控制锰含量为0.60-1.30wt.%，优选地0.60-1.20wt.%。

铜：含量控制在0.10-0.50wt.%范围内。在钢中加入铜可以提高钢的耐蚀性、强度，改善焊接性、成形性和机械加工性能等，本发明中控制铜含量为0.10-0.50wt.%，优选地0.15-0.50wt.%。