[发明专利]一种单体液压支柱用无缝钢管的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于黑色冶金技术领域，具体涉及一种单体液压支柱用高强韧性无缝钢管的冶炼、轧制处理方法。

背景技术

目前，国内的液压支柱管的年需求量大约在10-13万吨，其大量用于制造单体液压支柱。单体液压支柱主要是用在煤矿回采工作面的顶板支护、煤矿综采工作面端头支护以及回采工作面巷道的超前支护、临时支护。由于其使用条件苛刻，从而要求液压支柱用无缝钢管必须同时具有高的强度和韧性，良好的焊接性能、机加工性能等，以保证使用的安全性和可靠性。

我国采煤机械和煤炭工业的单体液压支柱管仍然采用27SiMn钢，采用114×9、95×9配套，冷拔为114×7、95×7，再加工制成单体液压支柱。该单体液压支柱单重比较重，作业不便，因此煤矿企业冀望开发出薄壁、高强度的新型单体液压支柱。随着煤炭工业的发展及煤炭生产对安全性的更高要求，液压支柱的生产技术不断发展。日本、美国等国家的液压支柱管均采用低C的CrMo,虽然其具有高强度高韧性的特点，但由于生产成本太高，使国内用户难以接受。

为满足采煤机械和煤炭工业对液压支柱无缝钢管的使用要求，攀钢集团成都钢铁有限责任公司与郑州煤矿机械集团有限责任公司联合开发了一种“高强韧性液压支柱无缝钢管”（专利公开号为：CN101280391），在钢中加入Nb、Ti和Al，并控制钢种的O含量，形成15-30MnNbTi钢种系列,生产出具有高强韧性的液压支柱无缝钢管。但该方法加入元素种类较多，控制难度相对增加，其化学成分的选取亦带有一定的地域性。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种成本低廉，操作方便，实行以V为主的低合金化成分控制和轧后调质处理，从而生产具有高强韧性和优良综合性能的单体液压支柱用无缝钢管的方法。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种单体液压支柱用无缝钢管的生产方法，其具体步骤和方法为：

1、控制原料用钢冶炼的化学成分，其化学成分重量百分比含量为：

C 0.24～0.29%，Si 0.15～0.25%，Mn 1.10～1.40%，V 0.06～0.12%，P≤0.025%，S≤0.015%，余为Fe、残余元素及微量杂质。 

2、对轧制后钢管进行调质处理，其具体工艺制度为：

淬火温度 910±10℃，淬火保温时间 40～50min；

回火温度 570±5℃，回火保温时间 85～95min。

本发明的有益效果为：

由于本发明加入合金元素种类及数量较少，实现了低合金化成分控制，加之原料合金元素成分采用价格低廉、分布广泛且储量丰富的V，而不使用价格昂贵的Cr、Mo，不仅极大降低了原料成本，而且简化了操作，易于控制。采用本发明方法生产的单体液压支柱用无缝钢管具有较高的强韧性和良好的综合性能。经检测，其屈服强度R_T0.6平均达到803MPa，平均抗拉强度为911 MPa，最小伸长率平均为15.6%，硬度达到256HB，完全满足高强度液压支柱用无缝钢管的力学性能要求。

具体实施方式

实施例1：

根据单体液压支柱用无缝钢管的生产工艺和使用条件要求，控制冶炼过程中原料化学成分及各成分重量百分比含量为：

C 0.24%，Si 0.24%，Mn 1.11%，V0.12%，P≤0.025%，S≤0.015%，余为Fe、残余元素Cr、Ni、Cu及微量杂质； 

轧制后，对钢管进行调质处理，其具体工艺制度为：

淬火温度895℃，淬火保温时间50min；

回火温度 575℃，回火保温时间 85min。

即可生产出单体液压支柱用高强韧性无缝钢管。

实施例2：

C 0.27%，Si 0.20%，Mn 1.40%，V 0.08%，P≤0.025%，S≤0.015%，余为Fe、残余元素Cr、Ni及微量杂质； 

对轧制后钢管进行调质处理，其具体工艺制度为：

淬火温度 910℃，淬火保温时间 45min；

回火温度 570℃，回火保温时间 90min。

即可生产出单体液压支柱用高强韧性无缝钢管。

实施例3：

C 0.29%，Si 0.15%，Mn 1.10%，V 0.09%，P≤0.025%，S≤0.015%，余为Fe、残余元素Cr、Cu及微量杂质； 

对轧制后钢管进行调质处理，其具体工艺制度为：

淬火温度 920℃，淬火保温时间 40min；