CN104233100B

CN104233100B - 一种无缝钢管穿孔顶头

Info

Publication number: CN104233100B
Application number: CN201410438718.9A
Authority: CN
Inventors: 吕小军; 夏勇
Original assignee: NANTONG JIAYE MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: NANTONG JIAYE MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2034-08-29
Also published as: CN104233100A

Abstract

本发明涉及一种新材料配方的无缝钢管穿孔顶头，由以下按质量百分含量计算的成分组成：C=0.25‑0.4%，Si=0.4‑0.6%，Mn=0.15‑0.35%，Cr=1‑4%，Mo=1‑2.5%，Ni=0.15‑0.3%，W=0.5‑1.5%，其余为Fe。本发明根据上述元素的机械性能，通过合理优化组合，提高了产品力学性能，降低了制造成本。

Description

一种无缝钢管穿孔顶头

技术领域

本发明涉及一种无缝钢管穿孔顶头，尤其是涉及一种新材料配方的穿孔顶头。

背景技术

目前碳钢和合金钢管的穿孔顶头材料有如下：30CrNi3，20CrNi4W，5CrMo，H13，全Mo等。由于市场需要现在生产高碳、铬钢管比较多，对穿孔顶头的要求也随之提高，H13抗冷热疲劳性能不佳，在反复急冷急热旳条件下易开裂，从而缩短使用寿命；全Mo顶头制造成本高，更换频率高；为了弥补以上产品韧性差，许多顶头生产商选用：20CrNi3或35CrNiMo。这类产品通过热处理后高温强度还不够理想。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种使用寿命长、柔韧性好、红硬强度高的穿孔顶头合金。

为实现上述目的，本发明提供一种由以下按质量百分含量计算的成分组成：C＝0.25-0.4％，Si＝0.4-0.6％，Mn＝0.15-0.35％，Cr＝1-4％，Mo＝1-2.5％，Ni＝0.15-0.3％，W＝0.5-1.5％，其余为Fe；

其中，所述的C来源于钢铁；

所述的Si来源于硅合金，其中Si的含量为68-70％，所述硅合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Mn来源于锰合金，其中Mn的含量≥99％，所述锰合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Cr来源于铬合金，其中Cr的含量≥60％，所述铬合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Mo来源于钼合金，其中Mo的含量为50-55％，所述钼合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Ni来源于镍合金，其中Ni的含量≥99.99％，镍合金为金川镍板；

所述的W来源于钨合金，其中W的含量为70-73％，所述钨合金购自舞钢立方科技有限公司。

进一步的所述的无缝钢管穿孔顶头，由以下按质量百分含量计算的成分组成：C＝0.25-0.4％，Si＝0.4-0.6％，Mn＝0.15-0.35％，Cr＝3.5-4％，Mo＝1.5-2.5％，Ni＝0.25-0.3％，W＝1.0-1.5％，其余为Fe。

下面介绍一下各合金元素的作用：

C＝0.25-0.4％，碳可以提高钢的硬度，含量太低效果不明显，过高又不利我们这种产品氧化处理，影响表面氧化皮的生成。

Si＝0.4-0.6％，硅在高温氧化处理时，能使金属表面形成粘附性好的氧化皮，过高会使产品在高温作业时硬度降低。

Cr＝1-4％，铬能提高产品在高温时的强度，促进碳化物的形成。

Mn＝0.15-0.35％，锰能提高高温强度，过高容易开裂。

Mo＝0.15-0.35％，钼能提高高温强度，但过高又不利于热处理时氧化皮的形成。

Ni＝0.15-0.3％，镍的加入可提材料的高温强度。

W＝0.5-1.5％，加入适量钨可以促进碳化物的生成，通过固溶强化材料的硬度。

本发明的有益效果为：根据上述元素的机械性能，通过合理优化组合，提高它在特定产品中的最大能量，从而提高了产品力学性能，使得产品耐用度、红硬度及使用寿命都有所提高，降低了制造成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步解释。

实施例1：

本发明实施例所述的一种穿孔顶头，其主要成分按质量百分含量计算为C＝0.25％，Si＝0.4％，Mn＝0.15％，Cr＝1％，Mo＝1％，Ni＝0.15％，W＝0.5％，其余为Fe。

其中，所述的C来源于钢铁；

所述的Si来源于硅合金，其中Si的含量为68％，所述硅合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Mn来源于锰合金，其中Mn的含量99％，所述锰合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Cr来源于铬合金，其中Cr的含量60％，所述铬合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Mo来源于钼合金，其中Mo的含量为50％，所述钼合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Ni来源于镍合金，其中Ni的含量99.99％，镍合金为金川镍板；

所述的W来源于钨合金，其中W的含量为70％，所述钨合金购自舞钢立方科技有限公司。

实施例2：

本发明实施例所述的一种穿孔顶头，其主要成分按质量百分含量计算为C＝0.4％，Si＝0.6％，Mn＝0.35％，Cr＝4％，Mo＝2.5％，Ni＝0.3％，W＝1.5％，其余为Fe。

其中，所述的C来源于钢铁；

所述的Si来源于硅合金，其中Si的含量为70％，所述硅合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Mn来源于锰合金，其中Mn的含量99.9％，所述锰合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Cr来源于铬合金，其中Cr的含量70％，所述铬合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Mo来源于钼合金，其中Mo的含量为55％，所述钼合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的W来源于钨合金，其中W的含量为73％，所述钨合金购自舞钢立方科技有限公司。

实施例3：

本发明实施例所述的一种穿孔顶头，其主要成分按质量百分含量计算为C＝0.3％，Si＝0.5％，Mn＝0.3％，Cr＝3.5％，Mo＝1.5％，Ni＝0.25％，W＝1.0％，其余为Fe。

其中，所述的C来源于钢铁；

所述的Si来源于硅合金，其中Si的含量为69％，所述硅合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Cr来源于铬合金，其中Cr的含量80％，所述铬合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的Mo来源于钼合金，其中Mo的含量为53％，所述钼合金购自舞钢立方科技有限公司；

所述的W来源于钨合金，其中W的含量为72％，所述钨合金购自舞钢立方科技有限公司。

将实施例1-3的产品在相同条件下与20CrNi4W、H13进行力学性能测试比较，结果如下表所示：

性能	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	延伸率(％)	断面收缩率(％)	ak冲击韧性(J/cm2)
						实施例1	1600	1722	15	60	74
实施例2	1653	1760	18	62	70
						实施例3	1585	1684	17.2	65	78
20CrNi4W	790	985	9.5	47	62
						H13	1320	1480	13	46	6

从上述表格可以看出，本申请的产品力学性能均优于20CrNi4W和H13，充分展现了本申请的产品具有良好的韧性。

在不同温度下将实施例1-3的产品在相同条件下与20CrNi4W、H13进行硬度测试，结果如下表：

	常温	300℃	500℃	700℃	800℃
						实施例1	496	510	478	462	443
实施例2	486	499	469	457	346
						实施例3	469	480	450	420	326
20CrNi4W	298	286	270	252	230
						H13	460	472	420	380	280

从上述表格可以看出，本申请产品的红硬强度在相同条件下都要高于20CrNi4W和H13，也就是说本申请产品的红硬强度确实提高了，由于其具有较高的强度所以其更加耐磨，使用寿命也相应的提高了3-4倍。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士。在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种无缝钢管穿孔顶头，其特征在于：由以下按质量百分含量计算的成分组成：C＝0.4％，Si＝0.6％，Mn＝0.35％，Cr＝4％，Mo＝2.5％，Ni＝0.3％，W＝1.5％，其余为Fe。