[发明专利]拖泵车单层混凝土输送管用钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨钢，属于低合金钢制造领域，具体涉及一种拖泵车单层混凝土输送管用钢。

背景技术

目前，我国正处于基础建设的高峰时期，房地产、水利设施、交通设施等等行业都大量需求混凝土输送用工程机械，如拖泵车。拖泵车用混凝土单层输送管是一种消耗产品，输送混凝土达到一定立方面积后需要更换，故其需求量非常大。目前不同的工程机械厂家采用不同的混凝土输送管材料，如钢铁材料、塑胶材料、陶瓷材料等等，其中以钢铁材料为主。衡量混凝土输送管道材料的优越性指标是钢铁材料的耐磨性和抗疲劳性能。目前普通托泵车用混凝土钢管输送石料量约10000～15000m³，采用高耐磨管寿命可提高到≥40000m³。

国内主要的拖泵车用混凝土单层输送管采用高频直缝电阻焊的方法制管，所用钢材主要有20、40Mn、50等优质碳素钢，随着钢中碳含量提高其耐磨性得到显著提高，组织中先共析铁素体量减少，淬透性更好。但随着碳含量提高，材料的强度提高，韧塑性下降，冷成型性及加工性能显著下降，同时焊接性也显著降低。

中国发明专利申请(公开号1036146444A、公开日2014.03.05)公开了一种泵车用高耐磨合金钢材料，其含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.2～0.4、硅1.4～1.7、锰4.2～4.4、铬1.7～2.1、钼0.4～0.7、铝0.1～0.3、硼0.3～0.5、钛0.5～0.8、La0.04～0.07、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。本发明专利申请合金钢硬度高、耐磨性极好、强韧性高、可塑性好、耐腐蚀性较好，适用于强磨损环境中工作，如泵车罐体、输送管等，使用寿命长。但添加太多的Si、Mn、Cr、Al等合金元素，成本偏高。并且钢中添加过多的Si，对韧性不利；过多的Mn，不利于焊接；过多的Al，容易形成氧化物夹杂；加上该钢P、S含量控制较松，钢质纯净度不高，影响钢管综合性能。另外，该钢碳含量相对较低，有较多的先共析铁素体，导致退火时珠光体球化率较差，且未说明在轧制工艺上如何避免产生过多的先共析铁素体来提高退火时珠光体球化率。

中国发明专利申请(公开号103173682A、公开日2013.06.26)公开了一种混凝土输送管用热轧卷板及其制造方法，其成分重量百分比(％)为：C：0.60～0.70；Si：0.12～0.37；Mn：0.90～1.20；Al：0.015～0.06；P≤0.035；S≤0.035；Cr：0.20～0.50；V≤0.25，余量为Fe及不可避免的杂质元素。其工艺包括：铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→板坯连铸→红送直装→板坯加热→高压水除鳞→粗轧机组轧制→高压水除鳞→精轧机组轧制→卷取→质量和性能检验→包装标志→入库的方式生产。方法二、铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→板坯连铸→板坯退火→板坯加热→高压水除鳞→粗轧机组轧制。本发明专利申请钢中P、S要求较松，而单层混凝土输送管采用高频电阻熔融焊接方式，焊接接头位置对钢中P、S含量要求严格，一旦焊接接头位置存在有害杂质，则会形成严重焊接缺陷。

中国发明专利申请(公开号102747290A、公开日2012.10.24)公开了一种经济型耐磨钢管及其制造方法，其化学成分重量百分比为：C：0.42～0.60％、Si：0.10～0.40％、Mn：0.60～1.40％、P≤0.020％、S≤0.010％、Cr：0.20～0.80％、Al：0.010～0.080％、Ti：0.005～0.040％、Ca：0.0010～0.0050％、B≤0.0015％、N：0.0030～0.0100％，余量为Fe和不可避免的杂质。制造方法，包括冶炼、铸造、热轧、制管、焊接、淬火和回火等步骤。通过以上成分及工艺得到的高硬度、高耐磨性耐磨钢焊管，适用于工程机械中极易磨损设备，如混凝土泵车输送管等。该发明专利申请中钢含有较高的C、Cr等元素，还含有B等提高淬透性的元素，钢板的强度比较高，但韧塑性相对差一些。并且该发明专利申请中P、S含量较高，对焊接性能和加工性能不利；另外，N含量较高，最高达到0.010％，过高的N含量，当铸坯温度低于900℃时，AlN在晶界析出，加剧钢的脆化，铸坯矫直时出现边部裂纹，铸坯轧制后形成翘皮裂纹，影响钢板使用性能。