一种冷拔液压缸筒用无缝钢管及其制造方法技术

本发明专利技术涉及无缝钢管技术领域，尤其涉及一种冷拔液压缸筒用无缝钢管及其制造方法。其化学成分按重量百分比为：C：0.09％～0.14％，Si：0.45％～0.65％，Mn：1.8％～2.3％，Zr：0.0005％～0.02％，Mg：0.0005％～0.01％，Al：0.0005％～0.045％，P≤0.015％，S≤0.01％，O≤0.002％，N≤0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质。其均匀延伸率可以达到15％以上，断后伸长率30％以上，抗拉强度可以达到500MPa以上，屈服强度达到360MPa以上，同时，钢管的表面质量、内部质量优良，使钢管冷拔后的表面光洁、无瑕疵；满足当下及未来发展国内冷拔液压钢筒制造企业的加工使用需求。造企业的加工使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种冷拔液压缸筒用无缝钢管及其制造方法


[0001]本专利技术涉及无缝钢管
，尤其涉及一种冷拔液压缸筒用无缝钢管及其制造方法。

技术介绍

[0002]液压缸筒是液压油缸的重要组成部分，是将液压能转变为机械能、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。用于制作液压缸钢筒的钢管的耐压性、耐磨性、疲劳强度、表面质量等综合性能对液压油缸的使用寿命起到关键作用。
[0003]20世纪末，我国一些大型钢管生产企业开发了能够节约较贵金属Cr、Mo等合金的27SiMn钢种，用于生产制作缸体和筒身等零件的无缝钢管。此后，又根据国外标准陆续选用过25CrMo4、30CrMo、40Cr、30CrMnSi等材料。目前，国内液压缸用无缝钢管主要采用碳素钢和27SiMn钢种为主。近几年来，随着我国工程机械行业的迅速发展，对车体自重轻、对油缸材料的强度、韧性和焊接性等方面要求较高，尤其对油缸管尺寸精度、表面光整度要求严苛，用热轧无缝管作油缸管已不能满足车厂的使用要求，因此，一些油缸管冷拔制造厂应运而生，由于油缸管冷加工的工艺特点，加工废品时有发生，经过实际加工情况的跟踪了解，一些民营小厂由于产品质量太差已被油缸管加工厂排除在外，而就算是有较强质量控制体系的大型钢铁制造企业，在钢管的产品特性与用户加工使用要求的适应性方面仍有较大的提升空间。
[0004]因此，开发出一种适宜于冷拔工艺的液压钢筒用钢管材料具有明显的现实意义和经济利益。例如，CN111304529A公开了一种多级油缸用无缝钢管的化学成分配方，采用热轧+调质工艺制造，但该专利技术产品延伸率较低，强度较高，不能用于冷拔油缸管的加工。CN112095049A公开了一种油缸用无缝钢管的化学成分配方，通过淬火+回火的热处理方式获得无缝钢管材料，但遗憾的是，该专利技术的制造工艺也决定了产品的强度很高、延伸率很低，不能用于冷拔工艺的液压钢筒用钢管材料。CN107746916A介绍了一种油缸用无缝钢管的制造方法，主要采用热轧+正火热处理的方式制造钢管，增加了合金成本、工序成本，经济性不好，而且没有提出对该类产品表面质量影响严重的夹杂物的控制问题，产品使用安全性难以保证。公开号为CN104190740A介绍了一种热轧无缝钢管管坯的生产方法，重点介绍了钢坯质量对油缸管产品质量的影响的控制方法，但产品延伸率性能仍然较低，且强度也太低，难以满足液压钢筒用钢管材料对强度刚性的使用要求。
[0005]综上，上述现有技术均不能满足当下及未来冷拔液压钢筒用钢管对高冷加工变形性能及高表面质量的使用要求。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种冷拔液压缸筒用无缝钢管及其制造方法，其均匀延伸率可以达到15％以上，断后伸长率30％以上，抗拉强度可以达到500MPa以上，屈服强度达到360MPa以上，同时，钢管的表面质量、内部质量优良，使钢管冷拔后的表面
光洁、无瑕疵；满足当下及未来发展国内冷拔液压钢筒制造企业的加工使用需求。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0008]一种冷拔液压缸筒用无缝钢管，其化学成分按重量百分比为：
[0009]C：0.09％～0.14％，Si：0.45％～0.65％，Mn：1.8％～2.3％，Zr：0.0005％～0.02％，Mg：0.0005％～0.01％，Al：0.0005％～0.045％，P≤0.015％，S≤0.01％，O≤0.002％，N≤0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0010]一种冷拔液压缸筒用无缝钢管的制造方法，具体包括如下步骤：
[0011]1)钢坯制造时Mg、Al以Mg
‑
Al合金的形式加入钢水中，加入工位为VD或RH处理破空之前5～10min；
[0012]2)Zr在VD或RH处理破空之前5～10min添加；
[0013]3)浇铸后凝固的铸坯在空气中放冷至室温；
[0014]4)钢管成型以无缝钢管方式制造，管内喷吹硼砂面积不低于2g/dm2；
[0015]5)钢管最终成型温度800～900℃，然后在730～780℃保温7～25min，之后冷却至室温。
[0016]与现有方法相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1)本专利技术采用低C、复合添加Si、Mn、Mg、Al、Zr元素的设计，为本专利技术产品具有优良的成型性能、表面质量光滑度和抗氧化性能提供基础保障，提高液压油缸钢筒使用寿命和使用安全性。
[0018]2)钢坯制造时Mg以Mg
‑
Al合金的形式加入钢水中，加入工位为VD或RH处理后期，保证生产顺行和较好的收得率，有效减小了夹杂物的颗粒尺寸，同时又避免了合金形成有害杂质。大大提高了产品的冷拔成型性能和表面质量。
[0019]3)Zr在VD或RH处理后期添加，保证了合金收得率，改善了钢水洁净度，提升了产品具有优良的内、外部质量，改善产品使用过程中的抗氧化性能。
[0020]4)浇铸后凝固的铸坯在空气中放冷至室温，保证合金元素充分的扩散均匀，提升产品各项性能均一性。
[0021]5)钢管成型以无缝钢管方式制造，并且管内喷吹硼砂面积不低于2g/dm2。有效解决了由于硼砂润滑不到位或结节破坏钢管内表面质量的问题。
[0022]6)钢管成型以无缝钢管方式制造，并且钢管最终成型温度控制在800～900℃。在730～780℃保温7～25min，之后冷却至室温。可以提升钢管综合力学性能，尤其是均匀延伸率和断后伸长率，显著改善产品的冷拔加工性能。
[0023]使用本专利技术工艺制造的钢管具有15％以上的均匀延伸率，30％以上的断后伸长率，抗拉强度可以达到500MPa以上，屈服强度达到360MPa以上，
‑
40℃冲击功70J以上，满足当下及未来发展国内冷拔液压钢筒制造企业的加工使用需求。本专利技术产品的内部和表面质量优良，使钢管冷拔后的表面光洁、无瑕疵，尤其是Ds类夹杂物尺寸等级控制在1.0级以下。本专利技术工艺制造的无缝钢管的技术特征，还可拓展应用于其他机械、结构、桥梁等领域，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
[0024]本专利技术公开了一种冷拔液压缸筒用无缝钢管及其制造方法。本领域技术人员可以
借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。
[0025]一种冷拔液压缸筒用无缝钢管，其化学成分按重量百分比为：
[0026]C：0.09％～0.14％，Si：0.45％～0.65％，Mn：1.8％～2.3％，Zr：0.0005％～0.02％，Mg：0.0005％～0.01％，Al：0.0005％～0.045％，P≤0.015％，S≤0.01％，O≤0.002％，N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷拔液压缸筒用无缝钢管，其特征在于，其化学成分按重量百分比为：C：0.09％～0.14％，Si：0.45％～0.65％，Mn：1.8％～2.3％，Zr：0.0005％～0.02％，Mg：0.0005％～0.01％，Al：0.0005％～0.045％，P≤0.015％，S≤0.01％，O≤0.002％，N≤0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.一种权利要求1所述冷拔液压缸筒用无缝钢管的制造方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)钢坯制造时Mg、Al以Mg
‑
Al合金的形式加入钢水中，加入工位为VD或RH处理破空之前5～10min；2)Zr...

【专利技术属性】
技术研发人员：解德刚，吴红，赵波，王善宝，袁琴，洪汛，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：