[发明专利]一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢及其制备方法，按质量百分比计，所述高频感应焊接钢管原料钢包含：C 0.15％～0.20％，Si 0～0.05％，Mn 0.5％～1.3％，P≤0.008％，S≤0.005％，Al 0.03％～0.04％，Nb 0.03％～0.08％，V 0.03％～0.10％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明所述高频感应焊接钢管原料钢具有易成形、易于焊接与加工硬化度高等优点；此外，本发明所述高频感应焊接钢管原料钢制备得到的焊接钢管和托辊在服役中的耐磨性得到进一步提高。

技术领域

本发明属于钢铁轧制技术领域，具体涉及一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢、其制备方法及其应用。

背景技术

随着高频感应焊接钢管的制管技术不断成熟，高频感应焊接钢管的应用不断扩展，广泛应用在汽车领域、煤炭领域、工程机械领域、石油化工领域、钢结构领域等。就高频感应焊接钢管的用途方面而言，其除了用作静态结构件以外，还可用作动态承载件，例如用作汽车传动轴轴管、机械胀形桥壳壳体、带式输送机托辊辊筒等。其中，用作某些动态承载件的高频感应焊接钢管除了须具备优异的强塑性匹配外，根据所使用的环境和服役方式，该高频感应焊接钢管还须具备某些特殊性能，例如耐磨性、耐蚀性、耐酸性、低温韧性等。

此外，托辊是带式输送机非常重要的部件，其约占带式输送机总成本的30％，承受了70％以上的阻力，磨损失效发生率较高，成为日常维护的主要对象。托辊一旦失效，不但会影响工程进度，而且会大大加速传送带的磨损，造成较大的资源浪费与经济损失。目前，国内外所使用的托辊多采用Q235无缝钢管作为辊筒材料，其抗弯性能好，但是其耐磨性较差、寿命短。国内外针对该问题研发了非金属托辊，其中包括陶瓷托辊、橡胶托辊、高分子托辊等，具备耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性等优点，但这种产品的成型工艺复杂、韧性差、价格高等缺陷，因此应用范围受限。国内外关于如何提高托辊的耐磨性进行了大量研究部，其中研究较多的主要体现在结构设计上，例如通过在辊筒外增加橡胶圈来提高耐磨性，尚未见针对托辊产品本身材质的优化、改进从而达到提高耐磨性的控制方法。

对于耐磨性的提高，国内外大量的研究集中在通过热处理的手段，对材料的组织类型进行控制，获得马氏体、贝氏体等组织，从而耐磨性得到了很大的提升，远高于铁素体、珠光体钢。而对于高频感应焊接钢管原料钢而言，马氏体与贝氏体组织无法适用制管行业的要求，一方面是由于马氏体、贝氏体组织强度、硬度高，从而无法进行制管；另一方面，制管后的质量检查采用压扁实验进行，但是由于马氏体、贝氏体塑性较差，容易出现开裂问题。这两方面的原因显著了贝氏体与马氏体钢在托辊行业的应用。因此，托辊制造厂一般选择原料主要为普碳钢或者微合金化钢，组织类型主要为铁素体与珠光体的混合组织。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢、其制备方法及其应用。本发明所述高频感应焊接钢管原料钢具有易成形、易于焊接与加工硬化度高的特点；此外，本发明所述高频感应焊接钢管原料钢制备得到的焊接钢管和托辊在服役中的耐磨性得到进一步提高。

用于实现上述目的的技术方案如下：

本发明提供一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢，按质量百分比计，所述高频感应焊接钢管原料钢包含：C 0.15％～0.20％，Si 0～0.05％，Mn 0.5％～1.3％，P≤0.008％，S≤0.005％，Al 0.03％～0.04％，Nb 0.03％～0.08％，V 0.03％～0.10％，其余为Fe及不可避免的杂质。

在一个实施方案中，本发明所述的具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢中，按质量百分比计，所述高频感应焊接钢管原料钢包含：C 0.16％～0.19％，Si 0～0.05％，Mn 0.5％～1.0％，P≤0.008％，S≤0.005％，Al 0.03％～0.04％，Nb 0.04％～0.08％，V0.04％～0.10％，其余为Fe及不可避免的杂质；