本發(fā)明涉及一種鐵基合金、為一種含cr-ni-mo的用于制造鋼管穿孔頂頭的材料。

目前，用于碳鋼及合金鋼管的穿孔頂頭材料，可分為合金工具鋼和合金結構鋼兩類(lèi)，合金工具鋼類(lèi)有：如3cr2w3v, h13,5crnimo等，這類(lèi)合金工具鋼的高溫強度高，耐磨性好，一真作為傳統的穿孔頂頭被大量使用，合金工具鋼頂頭有鑲鉬及不鑲鉬兩種；該頂頭經(jīng)普通熱處理后便可直接使用，但這類(lèi)高合金鋼韌性較差，抗冷熱疲勞性能不好，在急冷急熱的穿孔條件下，極易造成頂頭表面開(kāi)裂而縮短其使用壽命，另外由于合金成份含量很高，價(jià)格很昂貴。

為了彌補合金工具鋼頂頭韌性差的不足，許多廠(chǎng)家使用了韌性較好的碳素鋼以及合金結構鋼材料制造頂頭，如20#鋼，45#鋼，30cini3，20crnisiw，35crmo等，這類(lèi)材料經(jīng)熱處理后雖然高溫強度低于高合金工具鋼，但由于其韌性較好，在一些穿孔條件較好的環(huán)境下，使用效果及成本優(yōu)于合金工具鋼，因此也得到了大量使用。這類(lèi)材料一般都需經(jīng)過(guò)特殊的氧化處理，使頂頭表面能夠生成致密、粘附性好，有一定厚度的氧化鐵皮，起到潤滑及隔熱的作用，使頂頭可在高溫下使用。但由于其高溫強度低于高合金工具鋼，在穿孔時(shí)間長(cháng)，軋制力大的環(huán)境下，頂頭表面易于軟化，產(chǎn)生塑性變形，縮短了使用壽命，為解決這一問(wèn)題，出現了在頂頭表面進(jìn)行氮化加氧化處理的技術(shù)，利用氮化處理提高頂頭表面的硬度，以彌補合金結構鋼頂頭表面硬度的不足，例如日本專(zhuān)利申請昭59-143079公開(kāi)了一種“軋管用工具材料的制造方法"，其材料成分(重量%)為:c0.20 ~0.60，si 0.10 ~ 0.20，mn 0.30 - 2.0，cr 1.0 - 6.0，ni 0.50 - 6.0，此外，含有0.02-20的 nb或0.02 —2.0的v，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)，冶煉鑄造后,按給定的形狀加工，然后在50—1100℃進(jìn)行氮化處理，氮化層深度在10μm以上，接著(zhù)在900-1250℃進(jìn)行氧化處理，但該材料的室溫力學(xué)性能和高溫硬度未見(jiàn)報道。對頂頭進(jìn)行上述處理時(shí)，高溫氧化處理時(shí)氮在鐵中溶解度降低,氮離子從頂頭表面逸出，失去了氮化的作用；如果先進(jìn)行氧化處理，再進(jìn)行氮化處理，雖然表面硬度因氮化面提高，但是氮化層以外整個(gè)頂頭的硬度卻會(huì )降低,影響頂頭的使用壽命。