[发明专利]一种用于高温环境下的空心滚珠丝杠用钢管及其制造方法

权利要求书

1.一种用于高温环境下的空心滚珠丝杠用钢管，其特征在于：材料的化学成分按质量百分比计为C：0.25～0.50％，Si：1.50～2.00％，Mn：1.20～1.60％，Cr：0.80～1.20％，S：≤0.025％，P≤0.025％，Nb：0.02～0.06％，W：1.50～2.00％，Al≤0.05％，Ca≤0.0010％，Ti≤0.003％，O≤0.0010％，As≤0.04％，Sn≤0.03％，Sb≤0.005％，Pb≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的用于高温环境下的空心滚珠丝杠用钢管，其特征在于：材料的交货态，组织中渗碳体以粒径为0.1～0.5μm的球化状态存在，球化率达95％以上，其余组织为铁素体。

3.根据权利要求1所述的用于高温环境下的空心滚珠丝杠用钢管，其特征在于：材料在400℃高温状态下的屈服强度≥1490MPa、抗拉强度≥1660MPa、延伸率≥5％、-20℃下夏比冲击功AKU₂≥27J；按照JIS G 0561法检验末端淬透性，满足J9mm≥58HRC。

4.根据权利要求1所述的用于高温环境下的空心滚珠丝杠用钢管，其特征在于：材料的非金属夹杂物按照GB/T 10561-2005评级，满足下表。

5.一种制造权利要求1所述的用于高温环境下的空心滚珠丝杠用钢管，其特征在于：包括如下步骤

步骤一、冶炼符合化学成分设计的钢水；

步骤二、将钢水浇铸成390mm×510mm及以上的方坯；方坯下坑缓冷防止开裂，

缓冷时间不小于72小时，随后将方坯电渣重熔，制成的电渣锭，

入坑缓冷，缓冷时间不小于72小时，再送至中性或弱氧化性气氛的加热炉内加热并开坯成200mm×200mm—300mm×300mm的中间方坯，中间坯下坑缓冷，下坑温度≥500℃，缓冷时间不小于72小时；

步骤三、将中间坯重新加热，然后轧成钢管，最终钢管外径壁厚3～50mm，轧制的开轧温度为1000℃-1200℃，终轧温度≥850℃，终轧后在线穿水冷却，使钢管的温度下降至600℃～750℃，并以此温度开始堆冷，堆冷组织为贝氏体+马氏体的复合组织；

步骤四、采用亚温淬火，淬火加热时控制部分渗碳体溶于奥氏体，让基体中仍保留渗碳体质点，达到动态平衡，在淬火后获得马氏体-铁素体的双相组织；在此基础上进行二次回火，在组织中得到粒径为0.1～0.5μm的点状渗碳体，球化率达95％以上，其余组织为铁素体，钨的碳化物在二次回火过程中析出弥散分布在马氏体基体中发挥钨元素的回火强化功能。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤二中，电渣锭在加热炉内的加热温度为1020-1270℃，加热时间大于5小时，开坯轧制时开轧温度1000℃-1250℃，终轧温度≥850℃，开坯轧制压缩比大于5。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤三中，中间坯的加热工艺：预热段温度为500-800℃，加热段温度为1050-1250℃，均热段温度为1050-1250℃，总加热时间在8小时以上。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤四中，淬火的加热温度为825±10℃，保温7小时以上，保证组织处于铁素体和奥氏体的两相区；一次回火的加热温度为680±10℃，保温3.5小时以上，水冷；二次回火的加热温度为580±10℃，保温5小时以上，空冷。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤一中，钢水冶炼涉及初炼、精炼、真空脱气，其中，在精炼过程中采用添加铝粒的方式进行脱氧，真空脱气的处理时间不小于1小时，真空脱气后对钢水软吹氩，吹氩时间不小于1小时，让夹杂物充分上浮。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤二中，采用连铸工艺将钢水浇铸成方坯，连铸过程对铸流实施电磁搅拌及轻压下，控制过热度小于80℃，铸坯拉速为0.2～2m/min。