一種熱軋高硬度石油管的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼管制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱軋高硬度石油管的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為碳素鋼、合金鋼或不銹鋼等機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼管的冷加工法，公知的有由拉拔機(jī) 進(jìn)行的拉拔加工法和由皮爾格式軋機(jī)進(jìn)行的軋制加工法。其中，由拉拔機(jī)進(jìn)行的拉拔加工 法，與由皮爾格式扎機(jī)進(jìn)行的軋制加工法相比，可以高效率地制造冷加工鋼管，這種無(wú)縫鋼 管用于油壓缸、氣壓缸使用，目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最高鋼級(jí)其屈服強(qiáng)度、尺寸偏差 等均無(wú)法滿足實(shí)際油壓缸、氣壓缸的使用要求，使得我國(guó)的油壓缸、氣壓缸用無(wú)縫鋼管只能 依賴(lài)進(jìn)口，制約了我國(guó)冷軋鋼管的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種熱軋高硬度石油管的制造 方法，該方法得到的冷軋高硬度無(wú)縫鋼管，提高了表面的耐磨性，表面硬度和強(qiáng)度提高，改 善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性,油缸使用壽命,提高2~3倍，屈服強(qiáng)度高、抗拉 強(qiáng)度高、尺寸精密、表面光滑，其貯油性能佳，使運(yùn)轉(zhuǎn)更為順暢，無(wú)停頓情形，延長(zhǎng)使用期限， 適用于油壓缸、氣壓缸、叉車(chē)、起重機(jī)、堆高機(jī)、建筑機(jī)械、沖床等各式省力自動(dòng)化機(jī)械工程。
[0004] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種熱軋高硬度石油管的制造方法包括如下步驟：
[0005] (1)、加熱：將27SiMn管坯在環(huán)形爐中加熱至1200~1350°C，加熱時(shí)間為4~5小 時(shí)，從而保證管述加熱均勻；
[0006] (2)、穿孔：熱管坯經(jīng)穿孔機(jī)穿孔，穿孔后形成的毛管的溫度控制在1150~ 1250°C，并目控制穿孔偏心率以及控制管坯表面質(zhì)量；
[0007] (3)、退火：將管坯引入連續(xù)式退火爐中進(jìn)行退火，并目控制退火溫度為600~ 700°C，退火時(shí)間為70~80min，得到退火硬度（HV)為210~218的退火管坯；
[0008] (4)、噴硼砂：噴硼砂裝置把氮?dú)夂团鹕敖?jīng)螺旋噴嘴吹到毛管內(nèi)孔清除氧化皮并在 毛管內(nèi)注滿氮?dú)?，其主要的功能是將毛管?nèi)的殘留氧化皮去除，同時(shí)在毛管的內(nèi)表面形成 一層膜，防止毛管進(jìn)一步的氧化；
[0009] (5)、熱軋：將退火管坯引入軋管機(jī)熱軋，熱軋溫度為1250~1260°C，得到軋制 管；
[0010] (6)、脫管：將軋制管與芯棒脫開(kāi)，至下一工序，確保脫管工序中軋制管的減徑率在 0~2%之間；
[0011] (7)、去應(yīng)力退火：將軋制管引入加熱爐中加熱并且保溫，隨爐冷卻后出爐，得到退 火管坯，目的在于確保鋼管的強(qiáng)度，當(dāng)退火溫度過(guò)高時(shí)，加工應(yīng)變恢復(fù)，不能得到加工硬化 的效果，退火溫度為550~750°C，可以得到加工硬化的效果，為了除去冷軋鋼管的強(qiáng)度偏 差，冷軋鋼管的爐內(nèi)保持時(shí)間為10~30分鐘；
[0012] (8)、酸洗處理：將退火管坯進(jìn)行酸洗，去除表面的銹皮，鹽酸濃度：7~19%，酸洗 時(shí)間：35~60分鐘，再中和池翻滾，翻滾次數(shù)：2~3次，中和液PH值：9~10,再經(jīng)清水池 翻滾，翻滾次數(shù)：2~3次；
[0013] (9)、磷化處理：在管坯的表面形成磷酸鋅的化學(xué)生成覆膜，磷酸鋅濃度：20~ 30%，磷化液溫度：68~75°C，磷化時(shí)間：10~20分鐘，磷化液游離酸度：4~7,磷化液總 酸度：45~75 ;
[0014] (10)、皂化處理：在覆膜上形成金屬皂等潤(rùn)滑覆膜，皂化溫度：55~75°C，皂化時(shí) 間：8~15分鐘，皂化液PH值：8~9 ;
[0015] (11)、冷軋：將待冷軋管坯進(jìn)行冷軋加工，得到冷軋管，乳管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次 數(shù)為20~40次/ min,管述的每次送進(jìn)長(zhǎng)度為8~IOmm /次，得到乳制管；
[0016] (12)、熱處理：采用淬火后再回火的熱處理工藝，淬火溫度為800~850°C，淬火介 質(zhì)為水，回火溫度在550~580°C，降低冷拔管的殘余應(yīng)力；
[0017] (13)、預(yù)矯直處理：矯直溫度650~700°C，以減少殘余應(yīng)力；
[0018] (14)、感應(yīng)爐淬火處理：感應(yīng)爐淬火溫度為850~880°C，淬火介質(zhì)為水，降低冷拔 管的殘余應(yīng)力；
[0019] (15)、箱式爐內(nèi)回火處理：回火空冷的溫度為400~500°C，以減少殘余應(yīng)力；
[0020] (16)、珩磨：選用數(shù)控珩磨機(jī)，工件回轉(zhuǎn)，珩磨頭作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加工形式，達(dá)到圓柱 度：0. 01~0. 02mm，孔徑偏差：0. 01~0. 02mm，粗糙度：RaO. 25~0. 35的高標(biāo)準(zhǔn)精度；
[0021] (17)、熱矯直處理：在低溫回火爐中保溫45~60分鐘，再進(jìn)行熱矯直處理，熱矯直 溫度550~650°C，得屈服強(qiáng)度（MPa) :895,抗拉強(qiáng)度（MPa) :916,硬度（HV) :250,壁厚公差： 8%，外徑不圓度：0. 3%，壁厚不均度：6%，直線度：0. 30mm / m的冷軋高硬度無(wú)縫鋼管。
[0022] 本發(fā)明的有益效果如下：利用本發(fā)明方法制作出的熱軋高硬度石油管，提高了表 面的耐磨性，表面硬度和強(qiáng)度提高，改善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性，油缸使用 壽命，提高2~3倍，屈服強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度高、尺寸精密、表面光滑，其貯油性能佳，使運(yùn)轉(zhuǎn) 更為順暢，無(wú)停頓情形，延長(zhǎng)使用期限，適用于油壓缸、氣壓缸、叉車(chē)、起重機(jī)、堆高機(jī)、建筑 機(jī)械、沖床等各式省力自動(dòng)化機(jī)械工程。
【具體實(shí)施方式】：
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024] 實(shí)施例一：
[0025] 以制備直徑為149. 3mm并且孔壁壁厚為8. 43mm的27SiMn鋼管為例，包括以下步 驟：
[0026] (1)、加熱：將27SiMn管坯在環(huán)形爐中加熱至1200°C，加熱時(shí)間為4小時(shí)，從而保 證管坯加熱均勻；
[0027] (2)、穿孔：熱管坯經(jīng)穿孔機(jī)穿孔，穿孔后形成的毛管的溫度控制在1150°C，并目 控制穿孔偏心率為4%，對(duì)管坯進(jìn)行目測(cè)檢驗(yàn)，藉以去除管坯表面的毛刺、翹皮，如果管坯表 面出現(xiàn)或存在明顯的即肉眼顯見(jiàn)的凹坑、乳傷和裂紋，則應(yīng)剔除，避免流入下一工序，以控 制管述表面質(zhì)量；
[0028] (3)、退火：將管坯引入連續(xù)式退火爐中進(jìn)行退火，并目控制退火溫度為600°C，退 火時(shí)間為70min，得到退火硬度（HV)為210的退火管坯；
[0029] (4)、噴硼砂：噴硼砂裝置把氮?dú)夂团鹕敖?jīng)螺旋噴嘴吹到毛管內(nèi)孔清除氧化皮并在 毛管內(nèi)注滿氮?dú)?，其主要的功能是將毛管?nèi)的殘留氧化皮去除，同時(shí)在毛管的內(nèi)表面形成 一層膜，防止毛管進(jìn)一步的氧化；
[0030] (5)、熱軋：將退火管坯引入軋管機(jī)熱乳，熱軋溫度為1250°C，得到軋制管；
[0031] (6)、脫管：將軋制管與芯棒脫開(kāi)，至下一工序，確保脫管工序中軋制管的減徑率為 〇 ;
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