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一种钢管穿孔顶头材料

时间:2023-01-09   访问量:3921

本发明涉及一种铁基合金、为一种含cr-ni-mo的用于制造钢管穿孔顶头的材料。


目前,用于碳钢及合金钢管的穿孔顶头材料,可分为合金工具钢和合金结构钢两类,合金工具钢类有:如3cr2w3v, h13,5crnimo等,这类合金工具钢的高温强度高,耐磨性好,一真作为传统的穿孔顶头被大量使用,合金工具钢顶头有镶钼及不镶钼两种;该顶头经普通热处理后便可直接使用,但这类高合金钢韧性较差,抗冷热疲劳性能不好,在急冷急热的穿孔条件下,极易造成顶头表面开裂而缩短其使用寿命,另外由于合金成份含量很高,价格很昂贵。


为了弥补合金工具钢顶头韧性差的不足,许多厂家使用了韧性较好的碳素钢以及合金结构钢材料制造顶头,如20#钢,45#钢,30cini3,20crnisiw,35crmo等,这类材料经热处理后虽然高温强度低于高合金工具钢,但由于其韧性较好,在一些穿孔条件较好的环境下,使用效果及成本优于合金工具钢,因此也得到了大量使用。这类材料一般都需经过特殊的氧化处理,使顶头表面能够生成致密、粘附性好,有一定厚度的氧化铁皮,起到润滑及隔热的作用,使顶头可在高温下使用。但由于其高温强度低于高合金工具钢,在穿孔时间长,轧制力大的环境下,顶头表面易于软化,产生塑性变形,缩短了使用寿命,为解决这一问题,出现了在顶头表面进行氮化加氧化处理的技术,利用氮化处理提高顶头表面的硬度,以弥补合金结构钢顶头表面硬度的不足,例如日本专利申请昭59-143079公开了一种“轧管用工具材料的制造方法",其材料成分(重量%)为:c0.20 ~0.60,si 0.10 ~ 0.20,mn 0.30 - 2.0,cr 1.0 - 6.0,ni 0.50 - 6.0,此外,含有0.02-20的 nb或0.02 —2.0的v,其余为fe和不可避免的杂质,冶炼铸造后,按给定的形状加工,然后在50—1100℃进行氮化处理,氮化层深度在10μm以上,接着在900-1250℃进行氧化处理,但该材料的室温力学性能和高温硬度未见报道。对顶头进行上述处理时,高温氧化处理时氮在铁中溶解度降低,氮离子从顶头表面逸出,失去了氮化的作用;如果先进行氧化处理,再进行氮化处理,虽然表面硬度因氮化面提高,但是氮化层以外整个顶头的硬度却会降低,影响顶头的使用寿命。


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