CN102191435A - 无碳化物贝氏体钢重型钎杆 - Google Patents
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Abstract
一种无碳化物贝氏体钢重型钎杆，涉及到一种新型材料制造的凿钻工具。本发明要解决重型钎杆的用材问题，并经过加工工艺使钎杆达到重型钎杆工作性能指标。本发明采用无碳化物贝氏体钢(20Si2Mn2CrMoVA)作材料，经“热穿-带芯热轧法”工艺加工，产品达到GB/T1301《凿岩钎杆用中空钢》及GB/T6482《凿岩用螺纹连接钎杆》d的性能要求。无碳化物贝氏体钢重型钎杆广泛应用于矿山、大坝、铁路、公路等凿岩工程，经生产应用证明耐用、强度高、性价比优。
Description
技术领域
本发明涉及到一种新型材料制造的凿钻工具。
背景技术
2008年本单位申请的《新型高强度无碳化物贝氏体钢重型钎杆》，申请号：200810048154.2，文件捲写不合格。
重型钎杆在钻凿岩石时要承受巨大的拉压、扭转、弯曲应力和抗磨损。生产重型钎杆的材料必须是具有很高的强度和韧性，表面还要抗磨损。目前，国内外生产重型钎杆主要用Cr-Ni系钢种，但是Cr-Ni系钢中含有较高的稀贵镍；该类钢种价格昂贵，热处理工艺复杂，生产成本高；限制了重型钎钢材料的发展及重型钎杆的生产加工。目前，部分重型钎杆尚需要进口。
发明内容
本发明要解决重型钎杆的用材问题；并经过加工工艺使钎杆达到重型钎杆工作性能指标。
本发明采用无碳化物贝氏体钢(20Si2Mn2CrMoVA)作材料，经：棒料-中频感应加热-T型螺纹斜轧穿孔-三辊轧管机带芯减径-六辊成轧机一次轧制成六角形中空钢-T型螺纹外切削旋风铣加工钎杆螺纹-8米深井式渗碳炉渗碳、淬火、回火工艺加工，经防锈处理、包装后储存。
本发明采用无碳化物贝氏体钢(20Si2Mn2CrMoVA)生产重型钎杆，该钢是一种非典型贝氏体钢，其晶体组织由贝氏体(BF)和残余奥氏体(AR)组成，是典型贝氏体转变的初期阶段产物。它既保持了典型贝氏体钢的工艺特点，又具有比典型贝氏体钢更良好的综合力学性能，纯净度、晶粒度、抗疲劳强度明显超过现有钎钢钢种，且在价格上比Cr-Ni系钢便宜，在工艺加工上比Cr-Ni系钢容易，更适合重型钎杆生产。
具体实施方式
无碳化物贝氏体钢重型钎杆的合金化设计：碳是固溶强化效果最显著且最廉价的元素之一；硅在一定的成份范围提高钢的强度，增加钢的韧性，降低韧性转变温度；锰具有提高钢的淬透性；微合金化元素可以改善钢的组织和力学性能，细化组织和改善韧性；钼具有固溶强化作用，提高钢的韧性，增加抗回火性能；铬在钢中能提高钢的淬透性及回火稳定性。经反复试验研究，无碳化物贝氏体钎钢材料的合金化设计，钢的具体组成成份为：C 0.15～0.25％、Si 0.8～2.0％、Mn 1.5～2.5％、Cr 0.6～1.2％、Mo 0.2～0.4％、V0.06～0.12％、P≤0.015、S≤0.015。钢的牌号为：20Si2Mn2CrMoVA。
无碳化物贝氏体钢的冶炼工艺流程：
500g电炉-模铸-退火-自由锻-锻成棒料。
无碳化物贝氏体钢重型钎杆加工工艺流程：
棒料-中频感应加热-T型螺纹斜轧穿孔-三辊轧管机带芯减经-六辊成型轧机一次轧制成六角形中空钢-T型螺纹外切削旋风铣加工钎杆螺纹-8米深井渗碳炉渗碳-淬火-回火-防锈-包装。简称：“热穿-带芯热轧法”工艺。
无碳化物贝氏体钢钎杆的力学性能
无碳化物贝氏体钢的渗碳检验结果
无碳化物贝氏体钢多冲疲劳试验
材料的力学性能及组织、渗碳性能、多次冲击疲劳性能经过生产应用检验，无碳化物贝氏体钢重型钎杆达到GB/T1301《凿岩钎杆用中空钢》及GB/T6482《凿岩用螺纹连接钎杆》d的性能要求。
无碳化物贝氏体重型钎杆在矿山、大坝、铁路、公路等凿岩工程广泛应用，在f12级的硬岩中工作，使用寿命达到1600～1800米，用户反映耐用、强度高、产品性价比优。
Claims (2)
1.一种无碳化物贝氏体钢重型钎杆：其特征是采用无碳化物贝氏体钢(20Si2Mn2CrMoVA)作材料，其具体组成成份为：C 0.15～0.25％、Si 0.8～2.0％、Mn 1.5～2.5％、Cr 0.6～1.2％、Mo 0.2～0.4％、V 0.06～0.12％、P≤0.015、S≤0.015。
2.根据权利要求1所述的无碳化物贝氏体钢重型钎杆；其牲是采用“热穿-带芯热轧法”工艺。
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