[发明专利]一种经济型屈服强度550MPa级液压油缸缸筒用钢管及其制造方法

说明书

本发明提供的一种经济型屈服强度550MPa级液压油缸缸筒用钢管及其制造方法，成分:C：0.09％～0.11％、Si：0.05％～0.15％、Mn：1.50％～1.70％、P≤0.010％、S≤0.0050％、Cr：0.10％～0.20％、Als：0.025％～0.045％、Nb：0.035％～0.045％、Ti：0.010～0.030、N：≤0.0050％、H：≤0.0002％，其余为Fe和不可避免杂质。生产中，ERW焊管时增加在线焊缝热处理的方式降低焊缝冷却速度，并采取整管退火工艺降低管坯残余应力，使得焊缝位置与母材位置组织、性能基本一致，获得屈服强度550MPa级液压油缸缸筒。

技术领域

本发明专利涉及金属材料领域，一种经济型屈服强度550MPa级液压油缸缸筒用钢管及其制造方法，主要应用于制造微型挖机液压油缸缸体。

背景技术

随着经济持续健康快速发展，各种重大基础设施的建设进入新的发展高潮，工程机械需求量大幅度增长。液压油缸产品作为主机的重要配件发展前景十分广阔，仅挖掘机国内年需求量将达到万余台。

目前国内液压油缸缸筒材料主要为无缝钢管，其典型牌号主要包含Q345B、20#、20MnTiB及27SiMn等，主要将棒材通过加热(一般温度1150℃～1350℃)→穿孔→毛管→轧制→荒管→轧制(减径)→光管→冷却→锯切→正火→矫直(探伤)→冷拔(先酸洗皂化去除氧化铁皮，在减径减壁厚冷拔，一般为了提高钢管尺寸精度及表面质量，多采用多道次冷拔)→去应力回火→探伤→成品。由于液压油缸需要承受较高的压力往复运动，因此缸筒需要具有较高的强度和韧性的同时，还需要具有较高的尺寸精度和表面质量。很多企业对油缸缸筒用钢管以及制备工艺等申请了专利保护，如：

2018年3月2日公开的公开号为CN107746916A的发明公开了一种油缸用无缝钢管的制造方法，包括以下步骤：设计无缝钢管钢种并采用所述钢种制备实心管坯；轧制：加热所述管坯；将所述管坯穿孔成毛管；将所述毛管轧制成荒管；将所述荒管减径成光管；冷却，锯切；正火；冷拔；内表面防氧化去应力回火：将冷拔后的钢管管端内孔封堵耐高温材料后，进行460℃-530℃回火去应力处理，并消除钢管表面皂化剂，随后进行300℃-450℃带温矫直，最后空冷至室温，探伤。获得的无缝钢管在具备高强度高韧性的同时，尺寸精度高，表面质量好，可节省无缝钢管内孔机械加工工序，并明显提高了油缸用无缝钢管的强韧性和焊接性能。

2020年6月19日公开的公开号为CN 111304529 A的专利公开了一种多级油缸用无缝钢管及其制造方法，其通过采用一种化学成分包括0.24～0.30％C、1.20～1.40％Si、1.20～1.40％Mn、≤0.015％P、≤0.010％S、0.025～0.055％Al、≤0.15％Mo、≤0.15％Cr、≤0.15％Ni、≤0.20％Cu，余量成分为Fe的连铸钢坯，经过穿孔和轧制得到的一种薄壁热轧调质热轧无缝钢管，抗拉强度750～830MPa，屈服强度650～730MPa，断后伸长率≥18％，夏比V型试样-20℃冲击吸收能≥39J，钢管表面硬度210～260HBW。生产中能够满足壁薄且保证其他性能优越的需求，从而达到车辆减负的效果；耐磨且密封性能好，避免了频繁使用带来的渗漏液压油的问题；具有很好的低温性能，即保证在低温条件下仍具有很好的性能，不会出现涨缸爆缸等情况。

2020年12月18日公开的公开号为CN 112095049 A的专利中通过适当降低C、Si含量，将油缸用无缝钢管材料碳当量维持在0.40～0.45％之间，很大程度上降低了材料的焊接性热敏感性裂纹倾向，提高了油缸产品的安全使用寿命，通过C含量的降低及Mn含量的适当提高，为材料热处理后的冲击韧性提供了保证，通过对热处理工艺的优化，热处理后硬度保证在235～255HB，-20℃冲击韧性超过70J，提高了油缸用管的车削性能的同时延长了恶劣环境下的耐疲劳寿命。

2019年11月8日公开的公开号为CN 110421317 A的专利中通过在钢管内内嵌不锈钢管的方法来提升液压油缸寿命进行研究，通过在待修复的液压油缸钢管内嵌一个较薄的不锈钢管，再进行冷拔至需要的尺寸后对内壁进行珩磨加工，可明显增加油缸耐蚀性及使用寿命。