[发明专利]高强韧性液压支柱无缝钢管

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于煤炭、机械等综合机械化领域的液压支柱无缝钢管，具体涉及一种经济的高强度高韧性并且具有优良焊接性能的液压支柱无缝钢管

背景技术：

液压支柱管是煤炭、机械等综合机械化开采的单体液压支柱和矿用支架主要部件(缸体或柱塞)所用的重要材料。液压支柱管的使用，要求具有良好的安全性及可靠性、焊接性、机加工性等。

①安全性及可靠性：液压支柱的工作压力高，当缸体或柱塞一旦受压而遭到破坏时不得裂成碎块，以防伤人。为了保证使用的安全和可靠，液压支柱管必须具有高强度和韧性良好。

②良好的焊接性：液压支柱、液压支架支柱缸体、柱塞和其他部件均用焊接法连接，因此要求使用的钢管必须具有良好的焊接性。

③良好的机加工性：制作液压支柱时，钢管内、外表面均需要精加工，因此要求钢管必须具有良好的切削和研磨性。

液压支柱管用钢除少数为碳素钢外，大多数为高强度合金钢。国外同类产品多用CrMo系钢制造，如德国(DIN1629/DIN17200中25CrMo4钢)、日本(JISG3441中的STKSI钢，相当于我国30CrMo钢)、美国等国家采用CrMo钢，俄罗斯、波兰等国家采用Cr钢(40Cr)、CrMnSi钢(30CrMnSi)等。如日本住友金属工业株式会社发明一种采用UOE制管法，保持轧制状态不进行热处理来制造低屈服比的圆型支柱用钢管的方(％)C：01-0.18，Si：0.05-0.55，P：＜0.030，S：＜0.015，Mn：1.00-1.60(CN1924060)；日本SUMITOMO METAL IND发明了一种高抗拉强度、焊接性优良且抗应力消除裂纹的钢种用于制造压力容器和液压钢管，成分(％)C：0.03-0.20，Si：≤1.0，Mn：0.3-2.0，P：≤0.02，S：≤0.001，Cr：0.3-3.0，Mo：0.2-2.0，V：≤0.5，Al：0.003-0.10，B：0.0003-0.006及余量Fe，除此之外，还有Cu：≤2.0或Ni：≤5.0，抗拉强度为≥70kg/mm²(JP5051696)；日本SUMITOMO METAL IND发明了一种机加工性能优良的电焊钢管可用于液压缸，成分(％)C：≤0.25，Mn：≤1.60，Nb：0.010-0.050，余量为Fe(JP3028322)；意大利AGAZZIGIANMARIO等发明了一种精密钢管用于低温使用的液压缸，成分(％)C：0.06-0.15，Mn：0.30-2.5，Si：0.10-0.60(WO2008000300)；Manton.R B发明了一种含铌的高强度低合金可焊无缝钢管，成分(％)C：0.24-0.28，Mn：1.30-1.50，Si：0.15-0.35，S：≯0.01，P：≯0.03，Cu≯0.20，Cr：0.13-0.20，Mo：0.15-0.60，Al：0.007-0.005，N≯0.02，Ti：0.02-0.04，B：0.0007-0.0025；Nb：0.02-0.10，余量为Fe(US4784704)。国内液压支柱用管的主要钢种是27SiMn钢，煤炭科学研究总院研制了一种用于单体液压支柱新管材-准贝氏体钢管，其BZ-11G型准贝氏体钢，主加元素为极普通的合金元素，属低合金钢，抗拉强度＞1090MPa，屈服限大于850MPa；首钢发明了一种强韧性低合金结构钢及其生产方法，其可用于煤矿液压支架等领域，成分(％)C：0.05-0.60，Si：0.05-0.70，Mn：0.5-2.5，P：≤0.04，S：≤0.04，Cr：0-0.70，Ni：0-0.70，Mo：0-0.60，Cu：0-0.20，V：0.01-0.30，Al：0-0.1，Nb：0.001-0.10，N：0.004-0.02，铁余量。

综上所述，目前液压支柱无缝钢管钢为SiMn钢和CrMo钢，SiMn虽生产成本低，但不具有高强度和高韧性，难以满足煤炭、机械等综合机械化领域生产安全性的更高要求；CrMo虽具有高强度和高韧性，但生产成本高。

发明内容：

本发明的目的是提供一种经济的(和CrMo相比较)、高强度(屈服强度：750～800N/mm²)、高韧性(夏比冲击功：-20℃ 50～60J)和具有优良焊接性能的液压支柱无缝钢管钢。可广泛地应用于煤炭、机械等综合机械化生产安全性要求高的领域。

本发明是这样实现的：