专利名称：细化钢管内表晶粒的冷拔模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷拔钢管模具，属于金属塑性成型领域的冷 轧/冷拔无缝钢管生产。
背景技术：
对于锅炉管等对钢管内表抗氧化性能有很高要求的钢管来说，内 表面具有细晶组织，对于提高产品的抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能是 非常有利的。目前为了细化内表晶粒，从而提高钢管内表抗氧化性能， 可以通过内喷丸硬化这样的机械处理方法，但喷丸方法只能针对强度 较低的钢种，且工艺复杂、生产效率低、成本高。
对于冷拔无缝钢管生产来说，现有的冷拔钢管模具有二种。 一种 是普式钢管冷拔模具，它是由锥形外模和柱形芯棒组成，钢管在冷拔 过程中外表变形率大从而细化外表晶粒，内表变形率很小，内表晶粒 几乎没有变化。另一种是中式冷拔模具，它是由弧形外模和锥形芯棒 组成，钢管在拔制过程中，内表能得到一定的加工变形，但对于细化 钢管内表晶粒效果不明显，同时其拔管机负荷大，内模容易产生断裂， 同时中式冷拔模具拔制钢管的最大延伸率较小。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种细化钢管内表晶粒的冷拔模具， 该冷拔模具通过对钢管内表层进行大变形，钢管内表晶粒细化效果明 显，从而提高了钢管产品的抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能，同时相对 于传统的中式冷拔模具，可以增大钢管的最大延伸率，提高模具寿命。
本实用新型是这样实现的 一种细化钢管内表晶粒的冷拔模具， 包括外模和内模，内模一端固接拉杆，所述外模内表面由圆台形和直 孔形组成，圆台形小孔端连接直孔形；内模外表面由大直径柱体芯棒、小直径柱体芯棒和台阶组成，台阶连接两段不同直径的柱体芯棒，且 台阶和两个柱体芯棒之间为圆弧连接，在小直径柱体芯棒端固接拉杆; 外模直孔形直径大于内模大直径柱体芯棒的直径。
所述台阶为圆台状，台阶角度在30 60度之间，台阶高度为 0.3 lmm。
本实用新型通过改变现有冷拔模具的结构，使得钢管在冷拔的同 时，钢管内表0.5mm-1.5mm的厚度层发生大变形，得到一定厚度的晶 粒细化层，从而提高钢管内表的抗氧化性能。
本实用新型的冷拔模具与现有普式模具相比，在内模上增加了角 度在30 60度之间，高度为0.3 lmm的台阶，对钢管内表层进行大变 形，使得内表得到厚度为30-300U m的细晶层，从而提高产品的抗氧 化性能和抗蒸汽腐蚀性能。与现有中式模具相比，本实用新型有限地 增加了拔管机负荷，达到了细化内表晶粒的效果，且由于在内表 0.5mm-1.5mm的厚度层变形率非常大，晶粒细化效果更加明显，同时 相对于中式冷拔模具，增大了钢管的最大延伸率，提高了模具寿命。
图1为本实用新型细化钢管内表晶粒的冷拔模具结构示意图； 图2为图1中的冷拔模具内模台阶处结构放大示意图； 图3为实施例1冷拔后钢管内表金相照片。
图中l外模，2内模，3拉杆，4钢管，21大直径柱体芯棒，22 小直径柱体芯棒，23台阶。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。 参见图l、图2， 一种细化钢管内表晶粒的冷拔模具，包括外模l 和内模2，外模l内表面由圆台形和直孔形组成，圆台形小孔端连接直 孔形，且连接处为弧形过渡；内模2外表面由大直径柱体芯棒21、小 直径柱体芯棒22和台阶23组成，台阶23连接两段不同直径的柱体芯 棒21、 22，且台阶23和两个柱体芯棒21、 22之间为圆弧连接，在小直径柱体芯棒22端固接拉杆3;外模1直孔形直径大于内模2大直径 柱体芯棒21的直径。所述台阶23为圆台状，台阶23角度在30 60度 之间，台阶23高度为0.3 lmm。以下为一个具体的实施例。
冷拔前钢管4外径为72mm，壁厚为7mm，经冷拔模具后，冷拔 后的钢管4外径D为55mm，壁厚t为6mm。所述的冷拔模具的外模1 直孔形直径为55mm，内模2两段柱体芯棒的直径d2和直径dl分别为 42mm和43mm，内模2模具台阶角ct为50度，台阶23高度为0.5mm， 台阶23和两个柱体芯棒21、 22之间倒角半径Rl和R2均为2.5mm。 冷拔后钢管内表金相组织照片如图3所示，得到厚度约为200 y m的细 晶层0
本实用新型通过对钢管内表层进行大变形，钢管内表晶粒细化效 果明显，从而提高了钢管产品的抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能，同时 增大了钢管的最大延伸率，提高了模具寿命。
权利要求1、一种细化钢管内表晶粒的冷拔模具，包括外模和内模，内模一端固接拉杆，其特征是外模内表面由圆台形和直孔形组成，圆台形小孔端连接直孔形；内模外表面由大直径柱体芯棒、小直径柱体芯棒和台阶组成，台阶连接两段不同直径的柱体芯棒，且台阶和两个柱体芯棒之间为圆弧连接，在小直径柱体芯棒端固接拉杆；外模直孔形直径大于内模大直径柱体芯棒的直径。
2、 根据权利要求l所述的细化钢管内表晶粒的冷拔模具，其特征 是所述台阶为圆台状，台阶角度在30 60度之间，台阶高度为 0.3~lmm。
专利摘要本实用新型涉及一种冷拔钢管模具，属于金属塑性成型领域的冷轧/冷拔无缝钢管生产。一种细化钢管内表晶粒的冷拔模具，包括外模和内模，内模一端固接拉杆，所述外模内表面由圆台形和直孔形组成，圆台形小孔端连接直孔形；内模外表面由大直径柱体芯棒、小直径柱体芯棒和台阶组成，台阶连接两段不同直径的柱体芯棒，且台阶和两个柱体芯棒之间为圆弧连接，在小直径柱体芯棒端固接拉杆；外模直孔形直径大于内模大直径柱体芯棒的直径。本实用新型通过对钢管内表层进行大变形，钢管内表晶粒细化效果明显，从而提高了钢管产品的抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能。
文档编号B21C3/02GK201376007SQ20092006901
公开日2010年1月6日 申请日期2009年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者杰 洪, 王起江, 赵永安 申请人:宝山钢铁股份有限公司