一种吐丝管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种吐丝管，按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06～0.10、N：0.03～0.07、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。本发明专利技术还公开了一种吐丝管的制造方法。本发明专利技术具有结构简单、造价便宜、耐磨性好、光洁度高、防止磨损穿孔及使用寿命长等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吐丝管生产技术，具体来说是一种吐丝管及其制造方法。
技术介绍
吐丝机是高速线材精轧机生产线上的关键设备，位于精轧机后控冷却线的水冷段与散卷运输机之间。而吐丝管作为吐丝机最重要的部件之一，线材在由夹送棍和吐丝机引起的推动力、相对惯性力、摩擦力、正压力等综合作用下，改直线运动为螺旋运动，形成直径大约为Ф1080mm的稳定线圈从吐丝管吐出，均勾的铺落在斯太尔摩线入口辑道上。吐丝管是控制线材由直线向盘条转变的关键，现场高速线材的生产速度在140m/s以上，线材温度范围在700～950℃之间，线材在吐丝管内产生高速相对运动，并发生变形，管壁与线材在高速、高温的条件下不断的进行剧烈摩擦，从而造成管壁表面过早损坏。而吐丝管得磨损，不仅会影响吐丝机整体动平衡，加剧振动，还会造成吐丝管向输送机输出稳定的环型的能力不断劣化。而不稳定的环型会干扰冷却均匀性并且还会促成在重整台吐丝机缠绕事故，需要频繁且高成本的轧机停机以更换过早磨损的吐丝管，并且需要解决与重整台处的缠辊关联的问题。因此吐丝管的非正常磨损导致使用寿命过短和吐丝异常一直以来都是制约着高速线材生产线生产成本和生产效率的重要因素之一。因此，迫切需要开发出具有高强度、高耐磨、耐高温的吐丝管，延长使用寿命，增强高速线材生产的稳定性。目前国内普遍采用9Cr1Mo材料生产吐丝管，在高温(700～950℃)和高速(140m/s)的线材轧制过程中，强度和耐磨性达往往无法达到生产要求，使用寿命较短，同时由于吐丝管入口段曲率变化过快，吐丝管头部第一个强弯曲段(导入段300～500mm)摩擦力较大，易造成较明显的划痕，经常出现因吐丝管磨损和穿孔导致的非计划性停产检修，严重影响了生产秩序的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、耐磨性好、光洁度高、防止磨损穿孔及使用寿命长的吐丝管。本专利技术还提供一种吐丝管的制造方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种吐丝管，按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06～0.10、N：0.03～0.07、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。按质量比包括以下组分：C：0.07、Mn：0.4、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.35、Cr：820、Mo：1.00、V：0.20、Nb：0.07、N：0.05、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。所述吐丝管包括导入段、变形段和稳定段，在导入段300～500mm区域非受力侧开槽，采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，熔化碳化钨粉末并高速喷涂到受力侧形成碳化钨涂层。所述碳化钨涂层的厚度为0.05～0.09mm。所述TiC为纳米级粉末。上述的吐丝管的制造方法，包括以下步骤：(1)、原料制取：取按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06～0.10、N：0.03～0.07、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁；熔炼：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，钢水温度达到1650～1670℃时加入铝饼进行脱氧；浇注：1580～1600℃的钢水出炉在钢水包镇静3～5分钟后按照模具进行浇注，静置待用；形变热处理：将铸件以4℃/s的升温速度加热至1270℃，保温10min后以6℃/s的冷速冷却到奥氏体未再结晶区温度850℃，均热30S后进行压下量为50％的形变，随后以4℃/s冷却到400℃；等温冷却：将形变热处理后的铸件放入400℃的马弗炉中，并保温20min，然后以4℃/min的冷却速度随炉冷却；(2)、将步骤(1)制得的原材料放入到弯管机内弯制成型，制成的吐丝管包括导入段、变形段和稳定段；(3)、吐丝管在弯制成型时，采用适应吐丝管直径的圆柱形陶瓷研磨头，圆柱形陶瓷研磨头中空结构，且连接气管，探入吐丝管内对内壁进行抛光及清理管内残余废料，改善了吐丝管内壁曲线，大大降低了吐丝管内壁的摩擦系数，减少了高速线材运行时对吐丝管内壁的冲击性磨损；(4)、在导入段300～500mm区域非受力侧开槽，采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，熔化碳化钨粉末并高速喷涂到受力侧形成碳化钨涂层；(5)、喷涂完成后对非受力侧进行封装修补；(6)、制作完成，测试产品。所述步骤(4)中碳化钨涂层厚度为0.05～0.09mm。所述步骤(4)中碳化钨粉末中碳原子嵌入钨金属晶格的间隙，形成填隙固溶体。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：1、本专利技术按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06～0.10、N：0.03～0.07、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁，具有结构简单、造价便宜、耐磨性好、光洁度高、防止磨损穿孔及使用寿命长等特点。2、本专利技术中的吐丝管包括导入段、变形段和稳定段，在导入段300～500mm区域非受力侧开槽，采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，熔化碳化钨粉末并高速喷涂到受力侧形成碳化钨涂层；提高吐丝管的耐磨性、耐腐蚀和耐高温性能。3、本专利技术中的碳化钨涂层的厚度为0.05～0.09mm；进一步提高性能。4、本专利技术中的吐丝管在弯制成型时，由于加热不均往往会造成吐丝管内壁出现“竹节”现象，内壁摩擦系数大，在生产过程中吐丝管经过线材磨损会出现一条运行轨迹槽，并且随着过钢量的增加轨迹槽会变得越来越深，同样也会加快吐丝管的磨损并改变吐丝效果。因此采用适应吐丝管直径的圆柱形陶瓷研磨头，中空连接气管，探入吐丝管内对内壁进行抛光及清理管内残余废料，改善了吐丝管内壁曲线，大大降低了吐丝管内壁的摩擦系数，减少了高速线材运行时对吐丝管内壁的冲击性磨损，优化输出稳定环型的能力，延长吐丝管使用寿命。5、本专利技术适当降低了含碳量，改善合金的塑韧性，优化碳、钼元素比，减少晶界腐蚀现象，弥补碳含量降低导致的合金强度下降，提高了合金的热强性能，在高温环境下使得合金能保持足够的强度和抗蠕变能力；铬、镍的比例，镍元素增强了合金钝态保护膜Cr2O3的耐蚀性，从而进一步改善了合金材料的延展性能和高温强度；硅、磷、硫为合金中的杂质元素，可减少高温时的锈皮产生，增强合金的耐热性和切削性能；适量的钒和铌能与碳形成细小而稳定的合金碳化物并在固溶体晶粒内呈弥散质点或粒状分布，通过弥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吐丝管，其特征在于，按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06～0.10、N：0.03～0.07、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。

【技术特征摘要】
1.一种吐丝管，其特征在于，按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06～0.10、N：0.03～0.07、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。2.根据权利要求1所述的吐丝管，其特征在于，按质量比包括以下组分：C：0.07、Mn：0.4、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.35、Cr：820、Mo：1.00、V：0.20、Nb：0.07、N：0.05、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。3.根据权利要求1所述的吐丝管，其特征在于：所述吐丝管包括导入段、变形段和稳定段，在导入段300～500mm区域非受力侧开槽，采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，熔化碳化钨粉末并高速喷涂到受力侧形成碳化钨涂层。4.根据权利要求3所述的吐丝管，其特征在于：所述碳化钨涂层的厚度为0.05～0.09mm。5.根据权利要求1或2所述的吐丝管，其特征在于：所述TiC为纳米级粉末。6.根据权利要求1～5任一项所述的吐丝管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、原料制取：取按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06...

【专利技术属性】
技术研发人员：古宝庭，何耀耀，王超颖，王永跃，
申请(专利权)人：浙江朋诚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33