高合金無縫變形管材加工方法技術

一種高合金無縫變形管材的加工技術，系將管坯通過冷軋或冷拔工藝制成成品管材，其特征在于：用電磁離心鑄造的方法制作管坯。本發明專利技術利用電磁離心鑄管，機加工清理表面后可直接進行冷軋、冷擠壓、熱擠壓或靜液擠壓等工藝成形。所以工藝流程短，生產效率高；材料利用率高；可以大幅度降低無縫管材的生產成本。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術提供了無縫變形管材全新的加工成形技術。各類無縫變形高合金管材在國民經濟和國防建設中有著重要的作用。它的制作工藝流程一般為(1)將合金鑄錠鍛軋成棒；(2)將車削后的棒材通過熱穿孔或熱擠壓制成空心管坯；(3)將管坯通過冷軋或冷拔工藝制成成品管材。用該種方法生產某些合金化程度較高的無縫合金管材時，由于合金含量高，變形抗力大，熱加工溫度區間窄，制作荒管很困難，甚至不可能。即便制作出荒管，其成材率低，生產成本非常高。本專利技術的目的在于提供一種無縫變形合金管材的加工成型技術，其適用面廣，且工藝流程短，生產效率高，材料利用率高，從而大幅度降低管材的生產成本。本專利技術提供了一種高合金無縫變形管材的加工技術，系將管坯通過冷軋或冷拔工藝制成成品管材，其特征在于用電磁離心鑄造的方法制作管坯。本專利技術提供了全新的變形無縫管材加工技術，利用電磁離心鑄造空心管坯軋制生產無縫合金管材。普通鑄造或一般離心鑄造方法鑄造出的空心管坯，其結晶組織粗大，塑性差，無法進行冷變形。電磁離心鑄造技術是近幾年發展起來的一種新型鑄造技術，該技術是在傳統的離心鑄造技術基礎上，通過在離心機上施加一定強度的電磁場，對合金的凝固過程進行控制，從而使得離心鑄管組織從原來幾乎穿透管壁的徑向柱狀晶變為與徑向成一定角度傾斜的細小柱狀晶或全部變為等軸晶，例如，HK40結晶組織隨磁場強度的變化如附圖說明圖1所示。這種改善了的組織的塑性有一定程度的提高。本專利技術就是利用電磁離心鑄造這一特性，針對不同的合金，調整電磁離心鑄造工藝參數，獲得塑性最佳的鑄態組織，然后通過合理的加工工藝和熱處理工藝，把鑄態組織順利過渡到變形態組織。本專利技術可廣泛用于鐵基、鎳基、鈦基等難變形合金無縫管材或異型管材的加工成型，其特點是(1)電磁離心鑄管，機加工清理表面后可直接進行冷軋、冷擠壓、熱擠壓或靜液擠壓等工藝成形。所以工藝流程短，生產效率高；(2)材料利用率高；(3)可以大幅度降低無縫管材的生產成本。下面通過很難進行熱穿孔的0Cr17Mn14Mo2N合金來說明本專利技術。圖1為離心鑄造HK40結晶組織隨電磁場強度的變化。圖2為原始鑄坯和車后鑄坯實物照片。圖3為管坯第一次變形后實物照片。圖4為管坯第二次變形后實物照片。圖5為管坯第三次變形后實物照片。圖6為新方法制作的0Cr17Mn14Mo2N無縫管材顯微組織(×400)。(1)電磁離心鑄造空心管坯，材料0Cr17Mn14Mo2N，尺寸φ75mm×14mm×300mm。(2)內外表面車光，目的是去除表面氧化皮和表面鑄造缺陷，為冷軋作準備，車后管坯具體尺寸為φ67mm×8.5mm×225mm，如圖2。(3)在LG55軋機上軋成φ57.7mm×6.25mm×340mm，如圖3，延伸系數μ=1.56，冷軋變形量ε=35.9％。這是鑄坯第一次變形，變形量不宜過大，變形速率不宜過高，該次變形要不超過塑性極限，又要為再結晶儲備足夠的畸變能。把鑄態組織過渡到變形態組織之后各道次變形就容易了。(4)1100℃保溫20分鐘，水淬。固溶處理的目的是消除鑄態組織，獲得新的再結晶組織。消除加工硬化，為下道次冷軋作準備。熱處理后，管坯表面噴砂去氧化皮。(5)第二次冷軋仍在LG55兩輥軋機上進行，軋前坯料尺寸φ57.5mm×6.2mm×143mm，軋后為φ47mm×3.8mm×276mm，如圖4，延伸系數μ=1.98,冷軋變形量ε=49.6％。兩道次積累延伸系數達μ=3.1，總的冷軋變形量ε=67.7％。(6)對第二次冷軋后的管料進行固溶處理，噴砂后，進行下一道次軋制。軋前尺寸為φ47mm×3.7mm×228mm，軋后尺寸為φ37.3mm×2.0mm×513mm，如圖5，本道次延伸系數μ=2.33，冷軋變形量ε=57.1％。用這種方法生產的0Cr17Mn14Mo2N無縫管材金相組織如圖6所示。權利要求1．一種高合金無縫變形管材的加工技術，系將管坯通過冷軋或冷撥工藝制成成品管材，其特征在于用電磁離心鑄造的方法制作管坯。全文摘要一種高合金無縫變形管材的加工技術,系將管坯通過冷軋或冷拔工藝制成成品管材,其特征在于:用電磁離心鑄造的方法制作管坯。本專利技術利用電磁離心鑄管,機加工清理表面后可直接進行冷軋、冷擠壓、熱擠壓或靜液擠壓等工藝成形。所以工藝流程短,生產效率高;材料利用率高;可以大幅度降低無縫管材的生產成本。文檔編號B22D13/00GK1214976SQ97119079公開日1999年4月28日 申請日期1997年10月22日 優先權日1997年10月22日專利技術者楊柯, 韓維新, 楊院生, 李純志 申請人:中國科學院金屬研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高合金無縫變形管材的加工技術，系將管坯通過冷軋或冷拔工藝制成成品管材，其特征在于：用電磁離心鑄造的方法制作管坯。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊柯，韓維新，楊院生，李純志，
申請(專利權)人：中國科學院金屬研究所，
類型：發明
國別省市：89[中國|沈陽]