一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，加入Mn：0.16-0.22%，Cr：0.85-1.0%，Mo：0.16-0.22%，從而提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的氣團(tuán)能與位錯(cuò)形成強(qiáng)烈的相互作用，產(chǎn)生屈服平臺(tái)，使得需要外界提供較大的應(yīng)力才能開動(dòng)位錯(cuò)，保證了抗拉強(qiáng)度達(dá)到675/Mpa，斷后伸長(zhǎng)率達(dá)到18.20%，端面收縮率達(dá)到38%，屈服點(diǎn)延伸率延伸率達(dá)到44.4J，屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率達(dá)到850/Mpa；本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝能夠提高樁基鋼護(hù)筒硬度及耐磨性，強(qiáng)度高、無污染、淬透性好、不易開裂且低松弛度。
【專利說明】一種耐磨抗沖擊型粧基鋼護(hù)筒的加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，建筑用鋼護(hù)筒作為一種樁基施工的重要工具，普通鋼護(hù)筒大部份使用為HRB335.HRB400鋼，少量采用HRB500鋼，上述普通鋼護(hù)筒雖在我國房屋建筑應(yīng)用面較廣，但在施工過程中受人為活動(dòng)荷載作用，在進(jìn)入基土表面，形成鉆孔的時(shí)候，常常由于撞擊力度過大，下沉高度過深而產(chǎn)生破裂報(bào)廢的情況，嚴(yán)重影響了樁基施工的質(zhì)量，造成工程質(zhì)量隱串
■/Q1、O


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，能夠提高樁基鋼護(hù)筒硬度及耐磨性，強(qiáng)度高、無污染、淬透性好、不易開裂且低松弛度。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.26-0.38%、Si:0.20-0.30%、Mn:0.88-1.0%、Cr:0.85-1.0%、Mo:0.16-0.22%、N:0.015-0.030%、P:0.010-0.032%、S:0.001-0.0018%、Nb:0.01-0.25%、V:0.18-0.36%，稀土:0.22-0.25%,0-0.9% 殘余元素，其余為Fe ；
稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:15-18%, Pr:3-5%, Dy:7-9%, Ac:12.5-12.8%，Nd:15-20%, Sm: 11-13%，余量為 La ；
本發(fā)明成分中由于加入Mn:0.16-0.22%, Cr:0.85-1.0%, Mo:0.16-0.22%,從而可以提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的氣團(tuán)能與位錯(cuò)形成強(qiáng)烈的相互作用，釘扎位錯(cuò)，產(chǎn)生屈服平臺(tái)，使得需要外界提供較大的應(yīng)力才能開動(dòng)位錯(cuò)，保證了抗拉強(qiáng)度達(dá)到675/Mpa,斷后伸長(zhǎng)率達(dá)到18.20%，端面收縮率達(dá)到38%，屈服點(diǎn)延伸率延伸率達(dá)到44.4J，屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率達(dá)到850/Mpa ；
本發(fā)明保證了鋼護(hù)筒在進(jìn)入基土表面，形成鉆孔的時(shí)候，不會(huì)由于撞擊力度過大，下沉高度過深而產(chǎn)生破裂報(bào)廢的情況，大大節(jié)約了在樁基施工中的耗材報(bào)廢率，提高了樁基施工的質(zhì)量，消除了其安全隱患。
[0005]錳具有很好的脫氧能力，能把鋼中的FeO還原成鐵，改善鋼的質(zhì)量；還可以與硫形成MnS，從而減輕了硫的有害作用；同時(shí)能降低鋼的脆性，改善鋼的熱加工性能；錳能大部分溶于鐵素體，形成置換固溶體，使鐵素體強(qiáng)化，繼而提高鋼的強(qiáng)度和硬度；
具體包括如下步驟:
步驟(I):將上述鋼材坯料置于爐中加熱至1300-1400°C，并拉拔為所需尺寸的護(hù)筒坯料；出加熱爐后采用水冷以23-25°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至920-950°C，再通過第一冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；
步驟(2):將護(hù)筒坯料回火至900-950°C后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液淬火至600-640°C，同時(shí)進(jìn)行滲碳處理，處理時(shí)間為5-7小時(shí)；
步驟(3):將完成滲碳的護(hù)筒坯料采用第二冷卻工序冷卻至200-260°C并保溫，保溫時(shí)間為20-30分鐘；
步驟(4):將冷卻后的護(hù)筒坯料回爐加熱至840-880°C，并保溫3.5-4.5小時(shí)；
步驟(5):將步驟(4)中的高溫護(hù)筒坯料水冷至200-250°C，并保溫2.5-3.5小時(shí)，空冷至室溫后得到耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒。
[0006]本發(fā)明的限定技術(shù)方案為:
進(jìn)一步的，前述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.26%、Si:0.20%、Mn:0.88%、Cr:0.85%、Mo:0.16%、N:0.015%、P:0.010%、S:0.001%、Nb:0.01%、V:0.18%、稀土:0.22%,0.4% 殘余元素，其余為 Fe ；
稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:15%, Pr:3%, Dy:7%, Ac:12.5%，Nd:15%，Sm:11%，余量為L(zhǎng)a。
[0007]前述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.38%、Si:0.30%、Mn:1.0%、Cr:1.0%、Mo:0.22%、N:0.030%、P:0.032%、S:0.0018%、Nb:0.25%、V:0.36%，稀土:0.25%,0.8% 殘余元素，其余為 Fe ；
稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:18%, Pr:5%, Dy:9%，Ac:12.8%，Nd:20%，Sm:13%，余量為L(zhǎng)a。
[0008]前述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.3%、Si:0.25%、Mn:0.9%、Cr:0.9%、Mo:0.20%、N:0.20%、P:0.25%、S:0.0015%、Nb:0.02%、V:0.25%、稀土:0.24%,0.6% 殘余元素，其余為 Fe ；
稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:16%, Pr:4%, Dy:8%，Ac:12.6%，Nd:18%，Sm:12%，余量為L(zhǎng)a。
[0009]前述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，步驟(I)中的鋼材坯料加熱完成后通入甲烷或者乙烷的密閉環(huán)境中進(jìn)行拉拔操作。
[0010]前述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，步驟(2)滲碳處理過程中，通入煤油、苯或酒精中的一種；
滲碳淬火工藝之前，先將鋼材坯料在通入甲烷或者乙烷的密閉高溫環(huán)境中進(jìn)行拉拔，作為后續(xù)滲碳工藝的前序，保證工件內(nèi)側(cè)能夠充分滲碳，同時(shí)達(dá)到工件整體均勻滲碳的目的；
拉拔完成后再次滲碳，以得到更高的表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，滲碳后鋼材表面的化學(xué)成分可接近高碳鋼，而工件的中心部分仍然保持原有的韌性和塑性，使工件能承受沖擊載荷。
[0011]前述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，第一冷卻工序具體為:采用油冷以15-17°C /s的冷卻速率將鋼管坯料油冷至580-600°C ；
第二冷卻工序具體為:采用水冷以3-5°C /s的冷卻速率將鋼管坯料水冷至200-260°C;本發(fā)明依次采用油冷與水冷，可以使碳化物進(jìn)一步充分溶解，均勻擴(kuò)散，避免了碳化物在晶間的析出造成晶間腐蝕和點(diǎn)蝕超標(biāo)，保證了材料的鐵素體含量在30%左右，可以進(jìn)一步使材料固溶充分，避免了熱處理方式加熱不均，固溶不均帶來的腐蝕速率超標(biāo)和硬度超標(biāo)，鞏固了前面冶煉后熱處理工藝產(chǎn)生的技術(shù)效果。
[0012]前述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，步驟(5)中水冷時(shí)以四條高壓噴射水沿護(hù)筒坯料橫截面圓周方向等間隔噴射，壓力為6-7Mpa，水溫為30-35°C。

【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.26%, Si:0.20%, Mn:0.88%, Cr:0.85%, Mo:0.16%, N:0.015%, P:0.010%、S:0.001%、Nb:0.01%、V:0.18%、稀土:0.22%,0.4% 殘余元素，其余為 Fe ；
稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:15%, Pr:3%, Dy:7%, Ac:12.5%，Nd:15%，Sm:11%，余量為L(zhǎng)a ；
具體包括如下步驟:
步驟(I):將上述鋼材坯料置于爐中加熱至1300-1400°C，鋼材坯料加熱完成后通入甲烷或者乙烷的密閉環(huán)境中進(jìn)行拉拔操作，拉拔為所需尺寸的護(hù)筒坯料；出加熱爐后采用水冷以23-25°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至920-950°C，再通過第一冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；步驟(2):將護(hù)筒坯料回火至900-950°C后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液淬火至600-640°C，同時(shí)進(jìn)行滲碳處理，滲碳處理過程中，通入煤油、苯或酒精中的一種，處理時(shí)間為5-7小時(shí)；
步驟(3):將完成滲碳的護(hù)筒坯料采用第二冷卻工序冷卻至200-260°C并保溫，保溫時(shí)間為20-30分鐘；
步驟(4):將冷卻后的護(hù)筒坯料回爐加熱至840-880°C，并保溫3.5-4.5小時(shí)；
步驟(5):將步驟(4)中的高溫護(hù)筒坯料水冷至200-250°C，水冷時(shí)以四條高壓噴射水沿護(hù)筒坯料橫截面圓周方向等間隔噴射，壓力為6-7Mpa，水溫為30-35°C，并保溫2.5-3.5小時(shí)，空冷至室溫后得到耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒。
[0014]實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.38%、Si:0.30%、Mn:1.0%、Cr:1.0%、Mo:0.22%、N:0.030%、P:0.032%、S:0.0018%、Nb:0.25%、V:0.36%，稀土:0.25%,0.8% 殘余元素，其余為 Fe ；
稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:18%, Pr:5%, Dy:9%，Ac:12.8%，Nd:20%，Sm:13%，余量為L(zhǎng)a ；
具體包括如下步驟:
步驟(I):將上述鋼材坯料置于爐中加熱至1300-1400°C，鋼材坯料加熱完成后通入甲烷或者乙烷的密閉環(huán)境中進(jìn)行拉拔操作，拉拔為所需尺寸的護(hù)筒坯料；出加熱爐后采用水冷以23-25°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至920-950°C，再通過第一冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第一冷卻工序具體為:采用油冷以15-17°C /s的冷卻速率將鋼管坯料油冷至580-600°C ；步驟(2):將護(hù)筒坯料回火至900-950°C后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液淬火至600-640°C，同時(shí)進(jìn)行滲碳處理，滲碳處理過程中，通入煤油、苯或酒精中的一種，處理時(shí)間為5-7小時(shí)；
步驟(3):將完成滲碳的護(hù)筒坯料采用第二冷卻工序冷卻至200-260°C并保溫，保溫時(shí)間為20-30分鐘；第二冷卻工序具體為:采用水冷以3-5°C /s的冷卻速率將鋼管坯料水冷至 200-260。。；
步驟(4):將冷卻后的護(hù)筒坯料回爐加熱至840-880°C，并保溫3.5-4.5小時(shí)；
步驟(5):將步驟(4)中的高溫護(hù)筒坯料水冷至200-250°C，水冷時(shí)以四條高壓噴射水沿護(hù)筒坯料橫截面圓周方向等間隔噴射，壓力為6-7Mpa，水溫為30-35°C，并保溫2.5-3.5小時(shí)，空冷至室溫后得到耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒。
[0015]實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.3%、Si:0.25%、Mn:0.9%、Cr:0.9%、Mo:0.20%、N:0.20%、P:0.25%、S:0.0015%、Nb:0.02%、V:0.25%、稀土:0.24%,0.6% 殘余元素，其余為 Fe ；
稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:16%, Pr:4%, Dy:8%，Ac:12.6%，Nd:18%，Sm:12%，余量為L(zhǎng)a ；
具體包括如下步驟:
步驟(I):將上述鋼材坯料置于爐中加熱至1300-1400°C，鋼材坯料加熱完成后通入甲烷或者乙烷的密閉環(huán)境中進(jìn)行拉拔操作，拉拔為所需尺寸的護(hù)筒坯料；出加熱爐后采用水冷以23-25°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至920-950°C，再通過第一冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第一冷卻工序具體為:采用油冷以15-17°C /s的冷卻速率將鋼管坯料油冷至580-600°C ；步驟(2):將護(hù)筒坯料回火至900-950°C后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液淬火至600-640°C，同時(shí)進(jìn)行滲碳處理，滲碳處理過程中，通入煤油、苯或酒精中的一種，處理時(shí)間為5-7小時(shí)；
步驟(3):將完成滲碳的護(hù)筒坯料采用第二冷卻工序冷卻至200-260°C并保溫，保溫時(shí)間為20-30分鐘；第二冷卻工序具體為:采用水冷以3-5°C /s的冷卻速率將鋼管坯料水冷至 200-260。。；
步驟(4):將冷卻后的護(hù)筒坯料回爐加熱至840-880°C，并保溫3.5-4.5小時(shí)；
步驟(5):將步驟(4)中的高溫護(hù)筒坯料水冷至200-250°C，水冷時(shí)以四條高壓噴射水沿護(hù)筒坯料橫截面圓周方向等間隔噴射，壓力為6-7Mpa，水溫為30-35°C，并保溫2.5-3.5小時(shí)，空冷至室溫后得到耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒。
[0016]以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，其特征在于，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.26-0.38%、S1:0.20-0.30%、Mn:0.88-1.0%、Cr:0.85-1.0%、Mo:0.16-0.22%、N:0.015-0.030%、P:0.010-0.032%、S:0.001-0.0018%、Nb:0.01-0.25%、V:0.18-0.36%，稀土:0.22-0.25%,0-0.9% 殘余元素，其余為 Fe ； 所述稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:15-18%, Pr:3_5%，Dy:7_9%，Ac:12.5-12.8%, Nd: 15-20%，Sm: 11-13%，余量為 La ； 具體包括如下步驟: 步驟(I):將上述鋼材坯料置于爐中加熱至1300-1400°C，并拉拔為所需尺寸的護(hù)筒坯料；出加熱爐后采用水冷以23-25°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至920-950°C，再通過第一冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 步驟(2):將護(hù)筒坯料回火至900-950°C后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液淬火至600-640°C，同時(shí)進(jìn)行滲碳處理，處理時(shí)間為5-7小時(shí)； 步驟(3):將完成滲碳的護(hù)筒坯料采用第二冷卻工序冷卻至200-260°C并保溫，保溫時(shí)間為20-30分鐘； 步驟(4):將冷卻后的護(hù)筒坯料回爐加熱至840-880°C，并保溫3.5-4.5小時(shí)； 步驟(5):將步驟(4)中的高溫護(hù)筒坯料水冷至200-250°C，并保溫2.5-3.5小時(shí)，空冷至室溫后得到耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，其特征在于，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.26%、Si:0.20%、Mn:0.88%、Cr:0.85%、Mo:0.16%, N:0.015%、P:0.010%、S:0.001%、Nb:0.01%、V:0.18%、稀土:0.22%,0.4% 殘余元素，其余為Fe ； 所述稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:15%, Pr:3%, Dy:7%, Ac:12.5%，Nd:15%，Sm: 11%，余量為 La。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，其特征在于，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.38%、Si:0.30%、Mn:1.0%、Cr:1.0%、Mo:0.22%、N:0.030%、P:0.032%、S:0.0018%、Nb:0.25%、V:0.36%，稀土:0.25%,0.8% 殘余元素，其余為Fe ； 所述稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:18%, Pr:5%, Dy:9%，Ac:12.8%，Nd:20%，Sm: 13%，余量為 La。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，其特征在于，選擇鋼材坯料的重量百分比化學(xué)成分為:C:0.3%、S1:0.25%、Mn:0.9%、Cr:0.9%、Mo:0.20%、N:0.20%、P:0.25%、S:0.0015%、Nb:0.02%、V:0.25%、稀土:0.24%,0.6% 殘余元素，其余為Fe ； 所述稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:16%, Pr:4%, Dy:8%，Ac:12.6%，Nd:18%，Sm: 12%，余量為 La。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，其特征在于，步驟(I)中的鋼材坯料加熱完成后通入甲烷或者乙烷的密閉環(huán)境中進(jìn)行拉拔操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，其特征在于，步驟(2)滲碳處理過程中，通入煤油、苯或酒精中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，其特征在于: 所述第一冷卻工序具體為:采用油冷以15_17°C /s的冷卻速率將鋼管坯料油冷至580-600 0C ； 所述第二冷卻工序具體為:采用水冷以以3-5°C /s的冷卻速率將鋼管坯料水冷至200-260。。。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨抗沖擊型樁基鋼護(hù)筒的加工工藝，其特征在于:步驟(5)中水冷時(shí)以四條高壓噴射水沿護(hù)筒坯料橫截面圓周方向等間隔噴射，壓力為6-7Mpa，水溫為 30-35 0C ο
【文檔編號(hào)】C21D1/18GK104328346SQ201410622560
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月8日
【發(fā)明者】姚圣法, 吳海洋 申請(qǐng)人:江蘇天舜金屬材料集團(tuán)有限公司