一种高韧耐磨套管的加工方法技术

本发明专利技术涉及套管技术领域，具体涉及一种高韧耐磨套管的加工方法，包括：(1)砂型制备；(2)在熔炼炉中加入废钢、铬铁，升温熔化，然后依次加入锰铁、硅铁、钛铁、镍铁、钼铁、铌钒合金；控制铁水出炉温度为1550℃，浇注到砂型中形成管坯；(3)将管坯在1250～1280℃下轧制成无缝套管；(4)淬火处理；(5)以40℃/h的温升速度升温至480～500℃，保温1.3～1.5h，然后继续升温至680～700℃，保温2～3h，然后冷却至室温；本发明专利技术通过多元素的配置，并研究与之相适应的冶炼工艺、铸造工艺、热处理工艺，使得加工得到的无缝套管具有高强度、高耐磨的优点，通过回火处理工艺，使得所述的无缝套管具有较高的冲击韧性，提高耐磨套管在极端条件下的使用寿命。

A processing method of high toughness and wear-resistant casing

The invention relates to the field of casing technology, in particular to a processing method of high toughness and wear-resistant casing, including: (1) sand mold preparation; (2) adding scrap steel and ferrochrome in the smelting furnace, heating and melting, and then adding ferromanganese, ferrosilicon, ferro titanium, nickel iron, molybdenum iron, niobium and vanadium in turn; and controlling the temperature of molten iron to be 1550 C and pouring to the furnace. The tube blank is formed in the sand mold; (3) the tube billet is rolled into a seamless tube at 1250~1280 degrees centigrade; (4) quenching treatment; (5) heating up to 480~500 centigrade at 40 /h temperature and 1.3 to 1.5h, and then warming up to 680~700, heat preservation for 2 to 3H and then cooling to room temperature; the invention has been configured by multiple elements and studied in phase. The suitable smelting process, casting process and heat treatment process make the seamless casing with high strength and high wear resistance. Through the process of tempering, the seamless casing has a high impact toughness, and the service life of the wear-resistant casing in extreme conditions is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高韧耐磨套管的加工方法
本专利技术涉及套管
，具体涉及一种用于热电偶保护用高韧耐磨套管的加工方法。
技术介绍
在水泥厂、发电厂循环硫化床锅炉，球磨机，磨煤机等场所中，对于温度的监控尤为重要，但是这些场所的环境较为恶劣，并且为了获得准确的温度，一般测温装置需要探入待测系统中，因此对于测温装置的磨损较为严重。比如，在燃煤发电机的煤粉及烟尘系统中，对于磨煤机的出口温度测试，关系到整个发电机系统能否正常运行的重要信号，通常在磨煤机的出口处安装有两只热电偶，准确地测量该处的温度，但是由于该处温度高，煤粉流速大，振动厉害，因此对于热电偶的损坏十分严重，如此不仅增大了生产成本，而且要经常停机更换热电偶，影响了发电机系统的正常运转，特别是因为热电偶损坏造成测量数据不准确，提供了错误的信号，对全部发电机系统的危害非常大。为此，申请号为“CN92202980.6”、专利名为“耐磨防震热电偶热电阻”的中国专利提供了一种耐磨防振热电偶热电阻，在现有热电偶的感温元件外层，加套以耐磨材料制成的耐磨套管，在耐磨套管的外层加套防振套管。用料节省，制作简单、安装方便，可以大大延长使用寿命，适于各种振动严重，易磨损的场合下使用。该专利中的耐磨套管外层加套有防振套管，因此，防振与耐磨性能并不能同时兼顾。更重要的是，现有技术中的这种耐磨套管一般仅强调其耐磨的性能，并没有考虑在磨损时耐磨套管所受到的冲击力的影响，考虑该耐磨套管的冲击韧性也应作为其必备的性能。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种高韧耐磨套管的加工方法，得到的耐磨套管用于热电偶后提高其在极端环境条件下的可靠性和使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种高韧耐磨套管的加工方法，包括以下步骤：(1)砂型制备；(2)在熔炼炉中加入废钢、铬铁，升温至1450℃进行熔化，当原料完全熔化后，升温至1450～1480℃，依次加入锰铁、硅铁、钛铁、镍铁、钼铁、铌钒合金；控制铁水出炉温度为1550℃，浇注到砂型中形成管坯；(3)将管坯在1250～1280℃下轧制成无缝套管；(4)将步骤(3)的无缝套管在800～900℃下保温1h淬火处理，然后快速出炉空淬；(5)以40℃/h的温升速度升温至480～500℃，保温1.3～1.5h，然后继续升温至680～700℃，保温2～3h，然后冷却至室温；所述高韧耐磨套管包括以下百分含量的成分：碳0.2～0.8％、锰0.8～1.5％、硅0.2～0.6％、钛1.5～2.5％、镍0.5～1.6％、铬1.2～2.4％、钼0.3～1.2％、铌0.01～0.2％、钒0.01～0.1％，其余为铁，所述百分含量为质量百分数。本专利技术通过多种元素的配置，并研究的与之相适应的冶炼工艺、铸造工艺、热处理工艺，使得加工得到的无缝套管具有高强度、高耐磨的优点，通过本专利技术提供的回火处理工艺，使得所述的无缝套管具有较高的冲击韧性。进一步的，根据本专利技术，所述高韧耐磨套管包括以下百分含量的成分：碳0.3～0.6％、锰1～1.3％、硅0.3～0.5％、钛1.8～2.3％、镍0.6～1.2％、铬1.5～2％、钼0.5～1％、铌0.05～0.1％、钒0.05～0.08％，其余为铁，所述百分含量为质量百分数。本专利技术中所述的砂型采用水玻璃砂制造成型，并且所述的砂型型腔内涂刷有锆英粉醇基涂料。通过该锆英粉醇基涂料在砂型表面形成的致密薄膜，抵御钢水持续高温的影响，确保铸件的表面质量，同时，锆英粉醇基涂料在砂型型腔内形成的涂层内部会产生内应力，使得涂料层很自然的与铸件表面剥离，具体的，所述的，锆英粉醇基涂料包括80～85％的锆英粉、1～2.5％的粘结剂、2～2.8％的悬浮剂、0.1～0.4％的助剂，其余为异丙醇，所述的百分含量是质量百分数。其中，所述的粘结剂可以举出如酚醛树脂，所述的悬浮剂为有机膨润土，所述的助剂为消泡剂。进一步的，根据本专利技术，所述的步骤(2)中，采用中频感应炉进行熔炼，并在炉内底部铺设一层石灰、氟石，其中石灰、氟石的重量比为3:1。进一步的，根据本专利技术，所述的步骤(2)中，铁水浇筑1/2后，向铁水液面上撒上防氧化剂，所述防氧化剂的用量为铁水重量的0.2～0.8％，然后继续浇注完铁水。具体的，所述的防氧化剂可以举出如RLHY-31(购自北京荣力恒业科技有限公司)、RLHY-12(购自北京荣力恒业科技有限公司)。通过该防氧化剂覆盖在铁水上，防止气体进入铁水内，提高防氧化的能力。本专利技术所述的步骤(2)中，使用混有氧气的惰性气体自顶吹管吹入，同时以惰性气体吹入铁水中，使铁水产生强烈的搅拌效果，该混有氧气的惰性气体不仅能实现铁水的快速脱碳，同时该脱碳方式能抑制铁水中的铬氧化损失；进一步的，吹炼过程中，顶吹管通入的混合气体中惰性气体的比例逐渐增大而氧气的比例逐渐降低。所述的步骤(5)中，冷却成型的耐磨套管上，沿其管长方向切割出缝，并将相邻缝之间的套管管壁向套管的内侧挤压，所述缝沿套管的周向均匀间隔的设置有4～8条。通过该缝的设置、及将相邻缝之前的管壁向套管的内侧挤压，不仅能提高耐磨套管套接在热电偶上的紧固程度，同时，该向内挤压的套管管壁形成的缓冲结构确保了耐磨套管在受到外力冲击时提供很好的缓冲效果，提高了耐磨套管的抗冲击韧性。与现有技术相比，本专利技术提供的耐磨套管的加工方法，通过多元素的配置，并研究的与之相适应的冶炼工艺、铸造工艺、热处理工艺，使得加工得到的无缝套管具有高强度、高耐磨的优点，通过本专利技术提供的回火处理工艺，使得所述的无缝套管具有较高的冲击韧性，提高耐磨套管在极端条件下的使用寿命。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。实施例1一种高韧耐磨套管的加工方法，包括以下步骤：(1)采用水玻璃砂制造砂型，所述的砂型型腔内涂刷有锆英粉醇基涂料，所述锆英粉醇基涂料包括83％的锆英粉、1.8％的粘结剂酚醛树脂、2.5％的悬浮剂有机膨润土、0.2％的消泡剂，其余为异丙醇，所述的百分含量是质量百分数；(2)采用中频感应炉进行熔炼，并在炉内底部铺设一层石灰、氟石，其中石灰、氟石的重量比为3:1，向中频感应炉中加入废钢、铬铁，升温至1450℃进行熔化，当原料完全熔化后，升温至1475℃，依次加入锰铁、硅铁、钛铁、镍铁、钼铁、铌钒合金；控制铁水出炉温度为1550℃，浇注到砂型中形成管坯，铁水浇筑1/2后，向铁水液面上撒上防氧化剂RLHY-31(购自北京荣力恒业科技有限公司)，所述防氧化剂的用量为铁水重量的0.5％，然后继续浇注完铁水；(3)将管坯在1265℃下轧制成无缝套管；(4)将步骤(3)的无缝套管在850℃下保温1h淬火处理，然后快速出炉空淬；(5)以40℃/h的温升速度升温至490℃，保温1.4h，然后继续升温至690℃，保温3h，然后冷却至室温；所述高韧耐磨套管包括以下百分含量的成分：碳0.5％、锰1.2％、硅0.4％、钛2.1％、镍0.9％、铬1.8％、钼0.8％、铌0.08％、钒0.06％，其余为铁，所述百分含量为质量百分数。实施例2一种高韧耐磨套管的加工方法，包括以下步骤：(1)采用水玻璃砂制造砂型，所述的砂型型腔内涂刷有锆英粉醇基涂料，所述锆英粉醇基涂料包括83％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧耐磨套管的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)砂型制备；(2)在熔炼炉中加入废钢、铬铁，升温至1450℃进行熔化，当原料完全熔化后，升温至1450～1480℃，依次加入锰铁、硅铁、钛铁、镍铁、钼铁、铌钒合金；控制铁水出炉温度为1550℃，浇注到砂型中形成管坯；(3)将管坯在1250～1280℃下轧制成无缝套管；(4)将步骤(3)的无缝套管在800～900℃下保温1h淬火处理，然后快速出炉空淬；(5)以40℃/h的温升速度升温至480～500℃，保温1.3～1.5h，然后继续升温至680～700℃，保温2～3h，然后冷却至室温；所述高韧耐磨套管包括以下百分含量的成分：碳0.2～0.8％、锰0.8～1.5％、硅0.2～0.6％、钛1.5～2.5％、镍0.5～1.6％、铬1.2～2.4％、钼0.3～1.2％、铌0.01～0.2％、钒0.01～0.1％，其余为铁，所述百分含量为质量百分数。

【技术特征摘要】
1.一种高韧耐磨套管的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)砂型制备；(2)在熔炼炉中加入废钢、铬铁，升温至1450℃进行熔化，当原料完全熔化后，升温至1450～1480℃，依次加入锰铁、硅铁、钛铁、镍铁、钼铁、铌钒合金；控制铁水出炉温度为1550℃，浇注到砂型中形成管坯；(3)将管坯在1250～1280℃下轧制成无缝套管；(4)将步骤(3)的无缝套管在800～900℃下保温1h淬火处理，然后快速出炉空淬；(5)以40℃/h的温升速度升温至480～500℃，保温1.3～1.5h，然后继续升温至680～700℃，保温2～3h，然后冷却至室温；所述高韧耐磨套管包括以下百分含量的成分：碳0.2～0.8％、锰0.8～1.5％、硅0.2～0.6％、钛1.5～2.5％、镍0.5～1.6％、铬1.2～2.4％、钼0.3～1.2％、铌0.01～0.2％、钒0.01～0.1％，其余为铁，所述百分含量为质量百...

【专利技术属性】
技术研发人员：查士荣，卜启满，
申请(专利权)人：安徽中一电气有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34