專利名稱：貝氏體耐磨鋼及鋼管制造和回火方法
技術領域：
本發明屬于鋼合金領域，具體涉及一種耐磨鋼和一種耐磨鋼管的制造方法以及耐磨鋼管制造回火方法。
背景技術：
耐磨鋼管廣泛應用到電力、冶金、礦山、煤炭等行業用以運輸沙石，煤粉，灰渣等磨削性顆粒物料；其工作環境要求耐磨鋼管具有高硬度、高韌性以獲得良好的耐磨性能。但是一般而言，韌性隨著硬度的提高而發生惡化。在國際國內漿體輸送行業一般采用復合管道，輸送漿體一般是水和氣做動力來帶動物料運輸，物料大小不一，要求管道必須耐磨和耐壓。普通Q235鋼管做外套里面襯一層耐磨材料，外層鋼管用來承壓連接管道長短距離里面一層用來耐磨。因此目前，一般采用內壁硬化的方法來制造耐磨鋼管，例如中國專利申請號為CN92231096. 3的實用新型專利文件和專利申請號為CN92109663. I的發明專利文件等， 但是這種方法工藝復雜，成本較高。中低碳錳系空冷貝氏體鋼(ZL031500927，CN03124268. 5)所述中低碳錳系空冷貝氏體鋼具有較高的空冷淬透性，空冷硬度大于HRC45，無缺口沖擊值大于70J/cm2。可以應用于耐磨鋼管領域，但目前尚未公開耐磨鋼管的制造技術。

發明內容
鑒于此，本發明的第一目的在于提供一種耐壓、耐磨和耐腐蝕性綜合性能優良的合金材料。為解決上述技術問題，本發明提供一種貝氏體耐磨鋼，該鋼組成成分為C :
0.20 0. 45wt%, Mn :1. 5 3. 5wt%, Si :0. 5 2. 0wt%, Cr :0. 6 I. 8wt%, Ni :0 0. 8wt%, Cu (TO. 5wt%, V :0 0. lwt% ；A1 0. 001 0. lwt%P :0 0. 3wt%, S :0 0. 3wt%，余量為 Fe ；
在以上成分基礎上添加下列微量元素的一種或幾種都可以起到輔助作用
Ti :0. 01 I 重量 ％，N ；0. 001 0. I 重量 ％，B :0. 001 0. I 重量 ％，Re :0. 001 I 重量 ％，Ca
0.001 0. I 重量 ％，Mo :0. I I 重量 ％，Nb :0. 001 0. I 重量 ％。與現有技術相比，本發明所述貝氏耐磨鋼管成本較低，根據耐磨鋼的具體服役條件控制各組份的含量，以滿足對材料的耐磨性、耐壓性和耐腐蝕性的綜合要求。本發明的另一個目的在于提供一種耐磨鋼管的制造方法。為解決上述技術問題，本發明提供一種貝氏體耐磨鋼管制造方法，將貝氏體耐磨鋼原料組分合金化，經過精煉爐精煉，連鑄成管坯，在線軋成鋼管，空冷或加速冷卻后得到了貝氏體和馬氏體復相組織，再經過低溫回火消除應力，穩定組織。優選地，連鑄成圓坯后，將圓坯在110(Tl30(TC保溫均勻化后，在115(T900°C穿孔連軋，在85(T950°C定徑；冷卻后，在18(T380°C進行回火I 48小時。優選地，軋制后直接進入冷床進行空冷。優選地，采取加速冷卻的方式，冷卻速度為0. rc /s、°C /S。
本發明另一個目的在于一種貝氏體耐磨鋼管制造回火方法。為解決上述技術問題，本發明提一種貝氏體耐磨鋼管制造回火方法，空冷或加速冷卻后，在回火溫度18(T380°C下回火保溫廣48小時。得到獲得鋼管材料性能硬度 HRC;35-60，沖擊韌性 V 型缺口 J/cm20-200，抗拉強度 1000_2500MPa，屈服強度 800_1600MPa， 碳當量Ce (%)彡0. 5-0. 9，Ce (%) =C +Mn/6+Cr+V/5+Ni+Cu/15,獲取微觀組織為貝氏體和馬氏體復合組織。研究表明混晶組織對鋼的沖擊韌性有不利的影響，為了保證其較高的沖擊韌性， 需要避免混晶組織的出現。本發明所述方法避免了混金組織的出現，充分保證了合金均化后再結晶。對制造和回火環節的溫度的控制，有效地消除殘余應力，提高殘余奧氏體的穩定性，改善其韌性，使產品保持較高的硬度值。本發明解決了國際國內復合管道2層難題，直接采用貝氏體耐磨管道既耐壓又耐磨。


圖1貝氏體型耐磨鋼失穩圖，應變量0.2。圖2貝氏體型耐磨鋼失穩圖，應變量0.3。圖3貝氏體型耐磨鋼失穩圖，應變量0.6。圖4貝氏體型耐磨鋼失穩圖，應變量0.7。
具體實施例方式合金成本較低，碳當量(Ce%)較低。碳有利于改善耐磨鋼管的耐磨性能，但是對韌性不利；錳由于其溶質拖拽和類拖拽作用，是提高貝氏體淬透性最有效的元素之一，同時成本低廉，因此本申請將錳作為主要合金元素；硅和錳相互作用可以促進錳的拖拽和類拖拽效應，促進貝氏體的形成，但是其對焊接性能不利。M和Cu可以改善耐磨鋼管的耐腐蝕性能，然而耐磨鋼管的失效是耐磨料磨損和耐腐蝕磨損相互競爭作用的結果，根據其服役條件，選擇各元素的含量。 實施例1貝氏體耐磨鋼管多項實施成分表
權利要求
1.一種貝氏體耐磨鋼，其特征是，鋼成分為，C :0. 20 0. 45wt%，Mn : I. 5 3. 5wt%, Si 0. 5 2. 0wt%, Cr :0. 6 I. 8wt%, Ni :(T0. 8wt%, Cu :(T0. 5wt%, V :(T0. lwt% ；A1 0. 001 0. lwt%, P :0 0. 3wt%, S :0 0. 3wt%，余量為 Fe ；在以上成分基礎上添加下列微量元素的一種或幾種都可以起到輔助作用Ti :0. 01 I 重量 ％，N ；0. 001 0. I 重量 ％，B :0. 001 0. I 重量 ％，Re :0. 001 I 重量 ％，Ca 0.001 0. I 重量 ％，Mo :0. I I 重量 ％，Nb :0. 001 0. I 重量 ％。
2.一種貝氏體耐磨鋼管軋制方法，其特征是，將貝氏體耐磨鋼原料組分合金化，經過精煉爐精煉，連鑄成管坯，再管坯升溫到110(Tl30(TC保溫均勻化后，在90(Tll50°C穿孔連軋，在85(T950°C定徑；在線軋制制管后空冷或加速冷卻。
3.一種貝氏體耐磨鋼管制造回火方法，其特征是，空冷或加速冷卻后，在回火溫度 18(T380°C下回火保溫f 48小時，得到獲得鋼管材料性能硬度HRC35-60，沖擊韌性V型缺口 J/cm20-200，抗拉強度 1000-2500MPa,屈服強度 800_1600MPa，碳當量 Ce (%) ( 0. 5-0. 9， Ce (%) =C +Mn/6+Cr+V/5+Ni+Cu/15,獲取微觀組織為貝氏體和馬氏體復合組織。
全文摘要
本發明提供了一種貝氏體耐磨鋼及鋼管制造和回火方法，所述貝氏體耐磨鋼的主要成分為C、Mn、Si、Cr、Ni、Cu、V、Al、P、S，余量為Fe。所述貝氏體耐磨鋼鋼管制造方法是將貝氏體耐磨鋼原料組分合金化，經過精煉爐精煉，連鑄成管坯，再管坯升溫，保溫均勻化后，再穿孔連軋定徑；在線軋制制管后空冷或加速冷卻?？绽浠蚣铀倮鋮s后，在回火溫度180~380℃下回火保溫1~48小時。與現有技術相比，本發明避免了混金組織的出現，充分保證了合金均化后再結晶，解決了國際國內復合管道2層難題，直接采用貝氏體耐磨管道既耐壓又耐磨。
文檔編號C22C38/42GK102534432SQ20121000512
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者劉文利, 劉鑫, 白秉哲, 鄭燕康, 高古輝 申請人:攀枝花貝氏體耐磨管道有限公司, 清華大學