一種高精度冷拔管及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高精度冷拔管及其制作方法，屬于鋼管技術領域。
【背景技術】
[0002]行業內的冷拔管，采用多道次冷拔或一道次或兩道次連續冷拔成型。對于多道次冷拔的鋼管，如果中間不經過多次熱處理，有產生細微裂紋甚至斷裂的風險;對于一道次或兩道次連續冷拔成型的鋼管，雖然便于生產，但尺寸精度穩定性差強人意，且沒有充分發揮材料的性能，強度還有提升空間。且國內外的冷拔管最終熱處理溫度一般高于500°C，以去除殘余應力，提高冷拔管的韌性，但同時也降低了冷拔管的強度，弱化了冷拔的部分效果。
[0003]目前，已有這方面的相關專利，如:于2015年2月11日公開的專利名稱為“一種高強度冷拔鋼管的制造方法”的發明專利，制造方法包括如下步驟:去應力退火;將乳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;酸洗處理;將退火管坯進行酸洗，去除表面的銹皮;磷化處理;在管坯的表面形成磷酸鋅的化學生成覆膜;皂化處理;在覆膜上形成金屬皂等潤滑覆膜;冷拔;將待冷拔管坯進行冷拔加工，得到冷拔管;成品熱處理;將冷拔管引入退火爐進行成品熱處理，控制成品熱處理的溫度和時間得到高強度冷拔鋼管。該發明的方法得到強度高、表面性能優良的機械結構用鋼管。但是，在實際使用過程中存在如下問題:
[0004]1、該發明采用冷扎加冷拔的方式制造鋼管，由于冷乳管的制造方法限制，只能采用熱乳管作為毛坯，即實際制造方法為熱乳管—冷乳—去應力退火—包括酸洗、磷化、皂化工序的表面處理—一道次冷拔—500-600°C保溫8-10小時的成品熱處理。由于冷乳是由多道工序加工成型，且比熱乳管成本增加超過20%，專利中未述及這種較復雜的、成本高加工方法能提高的多少強度。
[0005]2、該發明采用的去應力退火工序，增加了電能消耗;采用的隨爐冷卻的方式，周期較長;熱處理后產生的表面氧化皮增加了后道酸洗工序的難度；由于熱處理和酸洗周期增加，使生產周期延長、成本增加。
[0006]3、該發明采用500-600°C保溫8-10小時的退火工序，生產周期較長、成本高。
[0007]4、該發明未述及加工方法對鋼管韌性的影響。

【發明內容】

[0008]針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種高精度冷拔管，其具有高精度、高強度和高韌性;制作方法簡單，制得的鋼管不僅精度高，而且強度和韌性都比冷拔管高。利用本發明，可制作出一種強韌化處理的高精度冷拔管，可保證同種材料的冷拔管抗拉強度超出國家標準lOOMpa、且V2型缺口沖擊試樣的測試結果超過27J。
[0009]為了實現上述目的，本發明采用的一種高精度冷拔管，采用低合金高強度結構鋼作為坯料，化學元素組成及質量百分比含量為:碳C < 0.20 %、硅Si <0.50%、錳Μη <1.70%、磷1^0.035%、硫3<0.035%、鈮恥<0.07%、釩\^0.20%、鈦11<0.20%、鉻0<0.30%、鎳 Ni < 0.80 %、銅Cu < 0.30 %、氮N < 0.015 %、鉬Mo <0.20%,調整煉鋼質量和機械性能加入的鋁A1元素和微量硼B元素，余量為鐵Fe。
[0010]優選地，當釩V < 0.15%、鎳Ni < 0.50%、氮N < 0.012%、鉬Mo < 0.10%時，抗拉強度之700Mpa、沖擊功2 27。
[0011 ]優選地，當釩V < 0.20%、鎳Ni < 0.50%、氮N < 0.015%、鉬Mo < 0.10%時，抗拉強度之745Mpa、沖擊功2 27。
[0012]優選地，當釩0.20%、鎳Ni<0.80%、氮NS 0.015%、鉬Mo <0.20%時，抗拉強度之8001^?、沖擊功2 27。
[0013]優選地，采用無縫管為坯料冷拔加工成型。
[0014]優選地，冷拔管的外徑2 70mm，壁厚2 7.5mm。
[0015]—種高精度冷拔管的制作方法，制作方法的具體步驟是:
[0016]步驟a、車拉拔頭:車削外徑尺寸比外模小2-3mm，內孔直徑-內模外徑2 1mm；
[0017]步驟b、表面處理:酸洗去除鋼管表面氧化皮，磷化液與鐵基體反應生成磷化膜，皂化液浸潤吸附在疏松多孔的磷化膜孔隙中；
[0018]步驟c、兩道次冷拔:將皂化后的鋼管進行兩道次冷拔加工；
[0019]步驟d、強韌化熱處理:對兩道次冷拔的鋼管進行強韌化熱處理；
[0020]步驟e、校直:采用點校的方式，控制任意位置直線度<0.02mm/m，全長直線度<2mm，，料頭、料尾長度可控制在300mm以內；
[0021 ]步驟f、定尺鋸切:根據需求長度鋸切冷拔管。
[0022]優選地，步驟c中，兩個道次總變形量控制在1.25-1.45，第二道次冷拔前停放時間控制在20分鐘-5小時，第二道冷拔變形量大于第一道次且減壁量? 1mm，兩個道次之間無需二次磷化皂化。
[0023]優選地，步驟d中，退火溫度為380-500°(3，保溫時間2.5-5小時，出爐溫度< 350°C。
[0024]優選地，步驟b中，控制磷化膜厚度10-30μηι。
[0025]與現有技術相比，本發明采用熱乳管，相比于冷乳管，成本更低;采用低合金高強度鋼，無需坯料退火，可節約能耗和成本，效率更高;采用兩道次冷拔，中間不增加退火，成本更低、效率更高;量化控制磷化膜厚度，可供一次表面處理后的兩次冷拔;兩個道次冷拔之間不增加退火、第二道次變形大于第一道次，冷拔管直線度更好，有利于保證成品管精度;成品退火采用低溫熱處理，不僅減少了熱處理變形，而且進一步提高冷拔管強度、同時提高了冷拔管的沖擊韌性。綜合來看，本發明加工周期更短、成本更低、更有利于發揮材料性能，有利于工業化量產。成品冷拔管的低溫強韌化熱處理，可以同時提高冷拔管的強度和韌性，與常規熱處理配合使用，可以使同種材料發揮不同梯度的機械性能，從而可以減少制造企業的原材料種類，進而降低原材料庫存。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0028]—種高精度冷拔管，采用低合金高強度結構鋼作為坯料，化學元素組成及質量百分比含量為:碳0.20%、硅Si <0.50%、猛Μη < 1.70%、磷0.035%、硫0.035%、銀他仝0.07%、釩\^0.20%、鈦11<0.20%、鉻0<0.30%、鎳附<0.80%、銅01<0.30%、氮N < 0.015%、鉬Mo <0.20%，調整煉鋼質量和機械性能加入的.?Α1元素和微量硼B元素，余量為鐵Fe。
[0029]優選地，當釩V <0.15%、鎳 Ni <0.50%、氮 N <0.012%、鉬Mo < 0.10 % 時，抗拉強度之700Mpa、沖擊功2 27。
[0030]優選地，當釩V <0.20%、鎳 Ni <0.50%、氮 N <0.015%、鉬Mo < 0.10 % 時，抗拉強度之745M