[发明专利]一种高精度、高强度、高韧性无缝钢管的精密冷拔方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，主要是涉及到一种碳当量CH%小于0.45%的（碳当量折算公式CH%=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15+Si/24）高精度、高强度、高韧性无缝钢管的精密冷拔方法。

背景技术

冷拔精密管作为一种近终型产品应用已越来越广泛，由于25Mn及Q345B系列材料含碳量较低，焊接性能较好，且冷拔后性价比较高，已广泛地应用于国内液压、气动缸，变幅、伸缩油缸等领域。25Mn及Q345B系列钢管经冷拔后虽然强度得以大幅提高，但其塑性、韧性、耐低温冲击性能也有一定程度的下降，得到的产品综合机械性能不够理想，限制了产品的更广泛、更高端的应用。 

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度、高强度、高韧性无缝钢管的精密冷拔方法，在具有高强度、高精度的同时，也具有好的韧性和抗冲击及焊接性能。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高精度、高强度、高韧性无缝钢管的精密冷拔方法，其特征在于具体包括以下步骤：

1）选材 检测毛坯管的化学成分，表面质量：不得有明显气孔、裂缝、夹层的缺陷；

2）对毛坯管一端车夹头；

3）将所得的毛坯管依次进行酸洗、中和、磷化、皂化，时间分别控制在15-45分钟；

4）将步骤3）处理后的管体置于冷拔机上进行冷拔，冷拔总次数为2-3次，控制最后一次冷拔前的总延伸系数＜1.35，最后一次冷拔前先进行中间热处理及重复一次步骤3）所述表面处理，最后进行冷拔精整至规定的尺寸，冷拔减壁量控制在1.0mm以内，冷拔结束后，进行最终热处理并矫直得到高精度、高强度、高韧性的钢材料。

所述的无缝钢管为25Mn无缝钢管或Q345B/C/D/E无缝钢管。

所述冷拔材料为25Mn无缝钢管时，步骤4）中的中间热处理奥氏体化温度为880℃±20℃，，控制其基体硬度为217-250 HBW。

所述冷拔材料为Q345B/C/D/E材料时，步骤4）中中间热处理奥氏体化温度为920℃±20℃，控制其基体硬度为230-270HBW。

所述矫直时保证管体的直线度≤0.3-1.0mm/1000mm。

所述最终热处理温度为500℃±50℃。

本发明提供的冷拔方法，将冷拔加工和热处理结合起来的方法不仅使金属精密成型，特别能充分发挥金属材料的潜能；在具有高精度、高强度的同时有良好韧性和耐低温冲击及焊接性能；且材料强度、经济性较前期材料都有较大的提高。市场前景广阔；是一种质优价廉的产品。

该方法的特点在于，前期冷拔规则尺寸，通过中间热处理细化晶粒，提高材料的强度及低温冲击性能。热处理后最终冷拔的目的在于：1、精整内外径，提高其尺寸精度；2、提高其表面质量，粗糙度达到Ra0.8-6.3；3、提高其抗拉强度和屈服强度。

本发明所提供的高强度、高精度、高韧性的25Mn及Q345系列无缝钢管的精密冷拔方法，生产的钢管耐低温冲击性能好，生产力高，材料利用充分，得到的表面质量好，机械性能优越；克服了材料较低含碳量与高强度的矛盾，且生产的钢材料的尺寸精度及力学性能指标分别超过了国家标准GB/T3639、GB/T8262及GB/T1591要求。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但实施例仅在于说明本发明，而不是对其进行限制。

实施例1：

材料牌号：Q345E，规格φ180mm×18×6000mm（长度）的坯管经两次冷拔可得规格φ178mm×15×7200mm成品管，总延伸系数1.2，总减壁量3.0mm。

具体步骤如下： 

    1）选材 首先检测毛坯管的化学成分符合标准GB/T1591-2008的规定；检测毛坯管的内外表面质量，不得有明显气孔、裂缝、夹渣的缺陷；

2）对毛坯管焊接夹头，外径φ175mm，内径160mm，长度280mm；

3）将合格的毛坯管经酸洗、中和、磷化剂、皂化剂分别处理，时间分别控制在15-30分钟；

酸洗一般采用15wt%左右的硫酸H₂SO₄、硝酸HNO₃或盐酸HCl，清洗钢管表面的氧化层；磷化时常采用磷酸锌、锰盐附着磷化膜；