一种消除抽油杆钢断面剪切裂纹的方法
【专利摘要】本发明提供的一种消除抽油杆钢剪切断面裂纹的方法，以20Cr2Mo钢质为例，开轧温度：钢直径φ19、开轧温度1080-1120℃，钢直径φ22-φ28、开轧温度1070-1110℃；轧制：成品钢φ19-φ28的机架速度7.5-8.0米/秒，依据倍尺长度取定尺长度的整倍尺再加上切头切尾量，取其长度80-87米；精整控制：冷床步进周期为3.4秒，φ19-φ28钢的上冷床倍尺与倍尺之间空一步，减少停留时间，保证倍尺钢温≥350℃；定尺长度冷缩后，控制上限偏差值为-10mm～+0mm；钢材剪切：剪刃间隙值为0.05-0.18mm；码垛：棒捆码垛覆盖帆布缓冷，避免断面产生裂纹。
【专利说明】一种消除抽油杆钢断面剪切裂纹的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及消除抽油杆钢剪切断面裂纹技术，尤其适用于20Cr2Mo钢种的使用。【背景技术】
[0002]在试生产时，生产了 20Cr2Mo抽油杆钢20吨，抽油杆钢断面均出现了严重的剪切裂纹，不仅增加了用户成本，影响企业的生产积极性，一度停产。为了企业的效益，技术部门联合攻关，解决生产实践问题。现与已有技术比较:开轧钢温1020-1060°C;轧制Φ19成品机架速度12.5米，Φ 22成品机架速度11.5米，Φ25成品机架速度9米，Φ28成品机架速度8.5米；精整冷床步进周期设定5秒，Φ 19-Φ28上冷床倍尺与倍尺之间不空步，剪前倍尺钢温160-240°C ;钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.2-0.4mm ;码垛后棒捆端部未作防护，其结果是裂纹程度达100%。
[0003]本发明从提高加热温度，利于铬、钥等合金元素在钢中均匀扩散，减少在成品材微观组织内偏析，通过速度、倍尺长度、冷床步进周期、倍尺空步等参数调整，提高剪切温度，剪刃间隙减小，目的减少剪切时残余应力，棒捆集中码垛，覆盖帆布缓冷，剪切残余应力、冷却应力缓慢释放等技术措施入手，采用的方法有独到之处，达到了原设计要求。
[0004]本方法适用连续式生产优钢企业，对国内优钢的生产有极高的示范作用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:制定的新方法，消除以20Cr2Mo钢质为代表的抽油杆钢剪切断面裂纹的技术难题。
[0006]本发明的目的是这样实现的:一种消除抽油杆钢断面剪切裂纹的方法，以20Cr2Mo钢质为例，分步实施；
[0007]步骤I开轧温度:钢直径Φ 19、开轧温度1080-1120°C，钢直径Φ 22-Φ 28、开轧温度 1070-1110°C ；
[0008]步骤2轧制:成品钢Φ 19- Φ 28的机架速度7.5-8.0米/秒，依据倍尺长度取定尺长度的整倍尺再加上切头切尾量，取其长度80-87米；
[0009]步骤3精整:
[0010]I)冷床步进周期为3.4秒，Φ 19-Φ28钢的上冷床倍尺与倍尺之间空一步，减少停留时间，保证倍尺钢温≥3500C ;定尺长度冷缩后，控制上限偏差值为-1Omm~+Omm ；
[0011]2)钢材剪切:剪刃间隙值为0.05-0.18mm;钢直径Φ 19-Φ 22用20槽剪刃，钢直径Φ25用15槽剪刃，钢直径Φ28用12槽剪刃；
[0012]步骤4码垛:棒捆码垛覆盖帆布缓冷，避免断面产生裂纹。
[0013]本发明首先确定各规格抽油杆钢加热炉各段炉温范围及开轧温度，再确定剪切温度温度范围，最后为实现剪切温度温度范围，确定成品机架速度、倍尺长度、冷床步进周期、倍尺空步等参数设定，实现了原设定目标，彰显技术进步。【具体实施方式】
[0014]本发明结合实施例作进一步说明。
[0015]实施例1
[0016]Φ28抽油杆钢生产，钢种20Cr2Mo ；
[0017]I)加热:正常轧制时，均热段:上均1175°C、下均1120°C;加热段:上加1082°C、下加 1086 0C ；
[0018]2)轧制:Φ28成品机架速度7.5米/秒，定尺长度9.44米，倍尺长度设定为85.5米;
[0019]3)精整:冷床步进周期设定3.4秒，冷床接钢改为接一支空一步，减少在冷床停留时间，定尺长度剪切偏上限，定尺剪切时长度9.48米控制；
[0020]4)钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.15mm ;钢直径Φ 28用12槽剪刃；
[0021]5)轧制过程中，钢温监测，开轧温度(1#轧机后)10900C，上冷床温度1010°C，剪前辊道温度剪前辊道剪钢时钢温为400°C，剪切至尾部时钢温为340°C ；
[0022]6)码垛:棒捆集中码垛，码垛后棒捆端部覆盖帆布缓冷，避免风吹断面因冷速不同产生裂纹。
[0023]实施例2
[0024]φ 28抽油杆钢生产，钢种20Cr2Mo ；
[0025]I)加热:正常轧制时，均热段:上均1180°C、下均1130°C;加热段:上加1072°C、下加 1095 0C ；
[0026]2)轧制:Φ28成品机架速度7.6米/秒，定尺长度9.49米，倍尺长度设定为85.5米;
[0027]3)精整:冷床步进周期设定3.4秒，冷床接钢改为接一支空一步，减少在冷床停留时间，定尺长度剪切偏上限，定尺剪切时长度9.48米控制；
[0028]4)钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.15mm ;钢直径Φ 28用12槽剪刃；
[0029]5)轧制过程中，钢温监测，开轧温度(1#轧机后)10800C，上冷床温度1020°C，剪前辊道温度剪前辊道剪钢时钢温为410°C，剪切至尾部时钢温为350°C ；
[0030]6)码垛:棒捆集中码垛，码垛后棒捆端部覆盖帆布缓冷，避免风吹断面因冷速不同产生裂纹。
[0031]实施例3
[0032]φ 25抽油杆钢生产，钢种20Cr2Mo ；
[0033]I)加热:正常轧制时，均热段:上均1170°C、下均1113°C;加热段:上加1074°C、下加 1084 0C ；
[0034]2)轧制:Φ 25成品机架速度7.8米/秒，定尺长度9.56米，倍尺长度设定为87米;
[0035]3)精整:冷床步进周期设定3.4秒，冷床接钢改为接一支空一步，减少在冷床停留时间，定尺长度剪切偏上限，定尺剪切时长度9.59米控制；
[0036]4)钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.15mm ;钢直径Φ 25用15槽剪刃；
[0037]5)轧制过程中，钢温监测，开轧温度(1#轧机后)1075°C，上冷床温度1010°C，剪前辊道温度剪前辊道剪钢时钢温为380°C，剪切至尾部时钢温为320°C ；[0038]6)码垛:棒捆集中码垛，码垛后棒捆端部覆盖帆布缓冷，避免风吹断面因冷速不同产生裂纹。
[0039]实施例4
[0040]φ 25抽油杆钢生产，钢种20Cr2Mo ；
[0041]I)加热:正常轧制时，均热段:上均1175°C、下均1123°C;加热段:上加1080°C、下加 1090 0C ；
[0042]2)轧制:Φ25成品机架速度8米/秒，定尺长度9.60米，倍尺长度设定为87米；
[0043]3)精整:冷床步进周期设定3.4秒，冷床接钢改为接一支空一步，减少在冷床停留时间，定尺长度剪切偏上限，定尺剪切时长度9.59米控制；
[0044]4)钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.15mm ;钢直径Φ 25用15槽剪刃；
[0045]5)轧制过程中，钢温监测，开轧温度(1#轧机后)IOSO0C，上冷床温度1010°C，剪前辊道温度剪前辊道剪钢时钢温为385°C，剪切至尾部时钢温为320°C ；
[0046]6)码垛:棒捆集中码垛，码垛后棒捆端部覆盖帆布缓冷，避免风吹断面因冷速不同产生裂纹。
[0047]实施例5
[0048]φ 22抽油杆钢生产，钢种20Cr2Mo ；
[0049]I)加热:正常轧制时，均热段:上均1180°C、下均1133°C;加热段:上加1080°C、下加 1090 0C ；
[0050]2)轧制:Φ 22成品机架速度8米/秒，定尺长度9.37米，倍尺长度设定为85.3米;
[0051]3)精整:冷床步进周期设定3.4秒，冷床接钢改为接一支空一步，减少在冷床停留时间，定尺长度剪切偏上限，定尺剪切时长度9.40米控制；
[0052]4)钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.18mm ;钢直径Φ 22用20槽剪刃；
[0053]5)轧制过程中，钢温监测，开轧温度(1#轧机后)10930C，上冷床温度1020°C，剪前辊道温度剪前辊道剪钢时钢温为380°C，剪切至尾部时钢温为350°C ；
[0054]6)码垛:棒捆集中码垛，码垛后棒捆端部覆盖帆布缓冷，避免风吹断面因冷速不同产生裂纹。
[0055]实施例6
[0056]φ 22抽油杆钢生产，钢种20Cr2Mo ；
[0057]I)加热:正常轧制时，均热段:上均1185°C、下均1140°C;加热段:上加1086°C、下加 1093 0C ；
[0058]2)轧制:Φ 22成品机架速度8米/秒，定尺长度9.41米，倍尺长度设定为85.3米;
[0059]3)精整:冷床步进周期设定3.4秒，冷床接钢改为接一支空一步，减少在冷床停留时间，定尺长度剪切偏上限，定尺剪切时长度9.40米控制；
[0060]4)钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.18mm ;钢直径Φ 22用20槽剪刃；
[0061]5)轧制过程中，钢温监测，开轧温度(1#轧机后)1100°C，上冷床温度1030°C，剪前辊道温度剪前辊道剪钢时钢温为385°C，剪切至尾部时钢温为350°C ；
[0062]6)码垛:棒捆集中码垛，码垛后棒捆端部覆盖帆布缓冷，避免风吹断面因冷速不同产生裂纹。
[0063]实施例7
[0064]φ 19抽油杆钢生产，钢种20Cr2Mo ；
[0065]I)加热:正常轧制时，均热段:上均1192°C、下均1150°C;加热段:上加1085°C、下加 IlOO0C ；
[0066]2)轧制:Φ 19成品机架速度7.9米/秒，定尺长度9.43米，倍尺长度设定为85.8米;
[0067]3)精整:冷床步进周期设定3.4秒，冷床接钢改为接一支空一步，减少在冷床停留时间，定尺长度剪切偏上限，定尺剪切时长度9.46米控制；
[0068]4)钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.18mm ;钢直径Φ 19用20槽剪刃；
[0069]5)轧制过程中，钢温监测，开轧温度(1#轧机后)1100°C，上冷床温度1022°C，剪前辊道温度剪前辊道剪钢时钢温为360°C，剪切至尾部时钢温为330°C ；
[0070]6)码垛:棒捆集中码垛，码垛后棒捆端部覆盖帆布缓冷，避免风吹断面因冷速不同产生裂纹。
[0071]实施例8
[0072]φ 19抽油杆钢生产，钢种20Cr2Mo ；
[0073]I)加热:正常轧制时，均热段:上均1198°C、下均1160°C;加热段:上加1092°C、下加 1105 0C ；
[0074]2)轧制:Φ19成品机架速度8米/秒，定尺长度9.47米，倍尺长度设定为85.8米;
[0075]3)精整:冷床步进周期设定3.4秒，冷床接钢改为接一支空一步，减少在冷床停留时间，定尺长度剪切偏上限，定尺剪切时长度9.46米控制；
[0076]4)钢材剪切:上下剪刃间隙值:0.18mm ;钢直径Φ 19用20槽剪刃；
[0077]5)轧制过程中，钢温监测，开轧温度(1#轧机后)1120°C，上冷床温度1030°C，剪前辊道温度剪前辊道剪钢时钢温为360°C，剪切至尾部时钢温为330°C ；
[0078]6)码垛:棒捆集中码垛，码垛后棒捆端部覆盖帆布缓冷，避免风吹断面因冷速不同产生裂纹。
[0079]本方法从2012年5月实施以来，生产重点客户玉门石油Φ 19-Φ 28抽油杆钢四个规格900余吨，断面剪切裂纹控制较好，棒捆上只看到Φ 19零星五根断面细微裂纹，满足合同要求。
【权利要求】
1.一种消除抽油杆钢剪切断面裂纹的方法，以20Cr2Mo钢质为例，分步实施； 其I控制开轧温度:钢直径Φ 19、开轧温度1080-1120°C，钢直径Φ 22-Φ 28、开轧温度1070-1110°C ； 其2轧制控制:成品钢Φ 19- Φ 28的机架速度7.5-8.0米/秒，依据倍尺长度取定尺长度的整倍尺再加上切头切尾量，取其长度80-87米； 其3精整控制: 1)冷床步进周期为3.4秒，Φ 19-Φ28钢的上冷床倍尺与倍尺之间空一步，减少停留时间，保证倍尺钢温≥3500C ;定尺长度冷缩后，控制上限偏差值为-10 mm~+Omm ; 2)钢材剪切:剪刃间隙值为0.05-0.18mm ； 其4码垛:棒捆码垛覆盖帆布缓冷，避免断面产生裂纹。
【文档编号】B21B37/78GK103909099SQ201310303494
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】张海军, 孔利明, 冯跃平, 于嘉强, 魏新江 申请人:新疆八一钢铁股份有限公司