55SiMnMo中空钢冶炼轧制制钎工艺探讨.pdf

55SiMnMo中空钢冶炼轧制制钎工艺探讨

杨云1，唐维兵1，于嘉君1，张吉舟2

（1.贵阳特殊钢有限责任公司钎钢厂，贵州贵阳550005；
2.贵阳特殊钢有限责任公司钎钢研究所贵州贵阳550005）

摘要:随着大功率气腿式凿岩机广泛采用，作为国内优质锥体连接钎杆的主要
用钢，55SiMnMo凿岩钎具用中空钢在原来质量的基础上要进一步稳定和提高，这
必然要对材料的冶炼、轧制、制钎工序进行改进和调整。文中介绍和讨论了相关情
况，现场试验数据表明：锥体连接钎杆寿命，连铸小方坯钻孔工艺的寿命只有连铸
大方坯钻孔工艺寿命的60～70%，铸管法工艺的寿命只有连铸大方坯钻孔工艺寿命
的40%～60%。认为55SiMnMo中空钢应走大方坯钻孔+半连轧机轧制工艺，制钎的
热处理应走两端局部正火或整体正火工艺，以稳定55SiMnMo材质H22锥体连接
凿岩钎杆的质量。
关键词:凿岩钎具;中空钢;钻孔坯;55SiMnMo;连铸坯
文献标识码：TG335.7中图分类号：B

空钢）
1前言
2.2钻孔法中空钢的冶轧制钎工艺
55SiMnMo钢是由55Si2MoV钢改进而2.2.1连铸大方坯（400x300或300x260）钻孔法中
空钢冶轧工艺
来的贝氏体钢。其特点是强度和韧性配合较
废钢铁原料准备分选炉熔炼
好，具有较高的抗疲劳强度，良好的韧性，较（）→EBT→
炉精练炉真空脱气连铸大方坯
强的消振性能和较低的缺口敏感度。采用硅LF→VD→
轧机开坯矫直机械钻
锰合金化，其弹性极限及疲劳强度均较高，钼→准650（150×150）→→
孔装入高锰钢芯棒半连轧机轧
的加入有利于贝氏体的形成，同时还降低硅→→准500
材抽芯矫直精整入库中空钢
钢的过热敏感性和石墨化倾向，减少白点的→→→（）
连铸小方坯钻孔法中空钢冶轧工艺
形成。由于它有上述优点，55SiMnMo钢成为2.2.2（150x150）
废钢铁原料准备分选康斯迪电炉熔
国内锥体连接钎杆的主要用钢。随着国内施（）→
炼炉精练炉真空脱气连铸小方
工现场大功率凿岩机广泛采用，对配套使用→LF→VD→
坯矫直机械钻孔装入高锰钢芯棒
的H22锥体连接钎杆在质量方面提出了更→→→→
半连轧机轧材抽芯矫直精整入
高的要求。因此，钎具的生产企业，必然要在准500→→→
库中空钢
冶炼、轧制、制钎工序上进行改进和调整。（）
2.2.3制钎工艺
2中空钢冶轧工艺介绍中空钢准备→定尺下料→坯料分选→矫
直→坯料二次分选→尾柄扩孔→尾柄平头倒
2.1铸管法中空钢冶轧工艺
角→锻造钎肩→锻造钎锥→平锥体端面→车
冶炼→带合金内衬管中空铸锭→钢锭
削锥体→尾柄热处理→杆体强化抛丸→表面
清理→装入高锰芯棒→准400轧机开坯→
防腐→包装入库
准250轧机轧材→抽芯→矫直精整→入库（中

凿岩机械气动工具，2009（3）57
直对中空钢内在质量的损害，同时提高中
3工艺技术的持续改进
空钢的生产能力。
（1）加强成分检测，保证钢的纯净度（5）制钎加热由人工加热改进为自动连
在冶炼前对废钢和生铁进行分选，杜续加热，同时增加钎杆加热温度的自动控温
绝用有害元素高的生铁和轻薄料熔炼装置代替人工肉眼观察加热，确保钎杆加热
55SiMnMo中空钢，增加对钢中有害元素含温度准确性和均匀性。根据55SiMnMo钢的
量，氧、氮气体含量和杂质的控制和检测，确临界点，锻造加热一般控制在1050～1150℃。
保钢的纯净度。淬火温度为880±10℃。淬火后及时回火，防
（2）连铸钻孔工艺代替铸管工艺，避免合止淬火组织在淬火应力下开裂。淬回火后其
金毛管与钢锭焊合不良而产生的脱碳、夹杂、金相组织应为:回火马氏体。
缩孔、皮下气泡，减少中心疏松等缺陷，确保（6）进行钎杆的表面强化抛丸处理，去除
钢的浇铸质量。杆体的一些表面缺陷，强化杆体表面质量，使
（3）采用连铸大方坯代替连铸小方坯增杆体表面形成预压应力，增加钎杆抗疲劳的
加轧制压缩比，达到细化组织的目的。能力，提高钎杆的使用寿命。
（4）采用准500半连轧机一次成材，避
4中空钢理化检测数据
免二次加热减少钢的表面氧化脱碳，使用
冷却较为均匀和直线度较好的步进式冷几种工艺方法生产的55SiMnMo中空钢
床，保证钢冷却硬度达到30～37HRC，而且材的化学成份、金相组织及机械性能如表1、
组织均匀。直线度为1.5/1000mm，减少较表2、表3所示。

表1中空钢材化学成份

元素CSiMnSPCrNiMo

铸管法0.551.260.730.0110.0100.050.040.45

大方坯0.561.230.740.0120.0110.050.030.46

小方坯0.531.250.710.0140.0100.060.050.45

元素CuAsVAlTiWSn

铸管法0.