CN103343288A

CN103343288A - 一种缠绕气瓶用无缝钢管及其制造方法

Info

Publication number: CN103343288A
Application number: CN2013102550976A
Authority: CN
Inventors: 尹人洁; 江健; 张涛
Original assignee: Pangang Group Chengdu Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Chengdu Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2033-06-25
Also published as: CN103343288B

Abstract

本发明提供了一种缠绕气瓶用无缝钢管及其制造方法。所述方法包括：冶炼成分由0.27%～0.33%的C、0.18%～0.36%的Si、0.42%～0.68%的Mn、0.85%～1.05%的Cr、0.17%～0.24%的Mo、不大于0.015%的P、不大于0.010%的S以及余量的铁水和不可避免的杂质组成的钢水；铸造钢坯；加热钢坯并穿孔，形成毛管；对毛管进行连轧，并将连轧后的钢管冷却至600℃～700℃；将钢管入炉加热并在600℃～700℃保温，以使钢管的金相组织转变为铁素体和珠光体；进行定减径、第二次冷却和矫直，其中，所述第二次冷却是自然空冷；接下来，直接冷拔，得到缠绕气瓶用无缝钢管。本发明能够降低能耗并且有利于缩短生产时间，而且能够有效利用热轧后钢管的余热。

Description

一种缠绕气瓶用无缝钢管及其制造方法

技术领域

本发明涉及气瓶用无缝钢管及其制造技术，具体地讲，涉及一种缠绕气瓶用无缝钢管及其制造方法，属于冶金领域。

背景技术

通常，缠绕气瓶包括呼吸器用缠绕气瓶和汽车用缠绕气瓶等多个品种。由于缠绕气瓶的诸多性能要求，因此，用于制作缠绕气瓶的无缝钢管也需要具有良好的力学性能。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种缠绕气瓶用无缝钢管及其制造方法。

本发明提供了一种制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法，所述方法包括顺序进行的以下步骤：冶炼目标钢水，所述目标钢水的成分按重量百分比计由0.27%～0.33%的C、0.18%～0.36%的Si、0.42%～0.68%的Mn、0.85%～1.05%的Cr、0.17%～0.24%的Mo、不大于0.015%的P、不大于0.010%的S以及余量的铁水和不可避免的杂质组成；将目标钢水铸成钢坯；加热钢坯并穿孔，形成毛管；对毛管进行连轧，并对连轧后的钢管进行第一次冷却，以将其冷却至600℃～700℃；将钢管入炉加热至600℃～700℃保温，以使钢管的金相组织为铁素体和珠光体；进行定减径、第二次冷却和矫直，其中，所述第二次冷却是自然空冷，使钢管的金相组织继续转化为铁素体和珠光体；接下来，直接冷拔，得到缠绕气瓶用无缝钢管。

本发明的有益效果包括：能够提供一种制备缠绕气瓶用无缝钢管的方法；取消了在冷拔前对无缝钢管进行的长时间退火处理，能够降低能耗并且有利于缩短生产时间，而且能够有效利用热轧后钢管的余热。

附图说明

图1示出了根据本发明示例性实施例的缠绕气瓶用钢无缝钢管的金相组织图。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的缠绕气瓶用无缝钢管及其制造方法。

根据本发明的制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法包括顺序进行的以下步骤：冶炼目标钢水，所述目标钢水的成分按重量百分比计由0.27%～0.33%的C、0.18%～0.36%的Si、0.42%～0.68%的Mn、0.85%～1.05%的Cr、0.17%～0.24%的Mo、不大于0.015%的P、不大于0.010%的S以及余量的铁水和不可避免的杂质组成；将目标钢水铸成钢坯；加热钢坯并穿孔，形成毛管；对毛管进行连轧，并对连轧后的钢管进行第一次冷却，以将其冷却至600℃～700℃；将钢管入炉加热至600℃～700℃保温，根据该钢种的C曲线，在该温度范围内保温30分钟以上能够使钢管的奥氏体组织完全转变为铁素体和珠光体组织（以下表示为铁素体+珠光体），也就是等温退火；退火保温后出炉进行定减径、第二次冷却和矫直，其中，所述第二次冷却是自然空冷，使钢管的金相组织继续转化为铁素体和珠光体；接下来，直接冷拔，得到缠绕气瓶用无缝钢管。

采用本发明的方法通过控制钢坯成分以及轧制、加热和冷却等工艺能够得到金相组织为铁素体和珠光体的无缝钢管（其延伸率大于25%），并且该无缝钢管可以不用进行退火处理而直接进行冷拔，从而取消了在冷拔前对无缝钢管进行长时间的退火处理。这样能够降低能耗并且有利于缩短生产时间，而且能够有效利用热轧后钢管的余热。

优选地，所述目标钢水的成分按重量百分比计由0.28%～0.32%的C、0.20%～0.34%的Si、0.48%～0.60%的Mn、0.90%～1.0%的Cr、0.19%～0.22%的Mo、不大于0.015%的P、不大于0.010%的S以及余量的铁水和不可避免的杂质组成。

在本发明的制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法的一个示例性实施例中，所述将钢管加热至600℃～700℃保温的步骤在连续式步进炉中进行。优选地，所述钢管加热步骤将钢管加热至620℃～640℃保温。

在本发明的制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法的一个示例性实施例中，制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法也可采用包括冶炼目标钢水成分、铸造成钢坯、钢坯加热、斜轧穿孔、连轧机轧管、在线加热退火、定减径、冷却、矫直、冷拔等步骤的工艺路线来制得。

其中，在冶炼目标钢水的步骤中，将所述目标钢水的成分控制为按重量百分比计由0.27%～0.33%的C、0.18%～0.36%的Si、0.42%～0.68%的Mn、0.85%～1.05%的Cr、0.17%～0.24%的Mo、不大于0.015%的P、不大于0.010%的S以及余量的铁水和不可避免的杂质组成。

然后，将目标钢水铸成钢坯；加热钢坯并穿孔，形成毛管；对毛管进行连轧，并对连轧后的钢管进行第一次空冷，以将其冷却至600℃～700℃。

接下来，对钢管进行在线加热等温退火处理。具体来讲，将钢管加热至600℃～700℃，例如，可以在连续式步进炉中进行加热，并使钢管全长的温度得以均匀。通常，在本发明的方法中，在线加热等温退火处理工序的时间为30分钟以上。使钢管的金相组织转化为铁素体和珠光体。

然后，进行定减径、第二次冷却和矫直，其中，所述第二次冷却是自然空冷，能够使钢管的金相组织继续转化为铁素体和珠光体；接下来，直接冷拔，得到缠绕气瓶用无缝钢管。例如，以热轧规格

且成分满足上述要求的钢管为例，在连续式步进炉将钢管加热至600℃～700℃，加热时间为30分钟以上，同时钢管全长的温度得以均匀，出炉后钢管金相组织为铁素体+珠光体，进定径机定径，在冷床上自然空冷后，钢管的金相组织继续转变为铁素体+珠光体。

下面结合示例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的示例范围之中。

表1示出了示例1至3的无缝钢管的化学成分。

表1 示例1至3的无缝钢管的化学成分（重量%）

元素含量	C	Mn	P	S	Si	Cr	Mo
								示例1	0.29	0.50	0.010	0.004	0.25	0.96	0.19
示例2	0.32	0.45	0.012	0.008	0.20	1.02	0.22
								示例3	0.28	0.65	0.013	0.009	0.33	0.88	0.23

示例1

本示例制造的无缝钢管的规格为

其生产工艺流程为：冶炼钢水（例如，包括精炼+真空处理）→连铸→Φ350连铸坯→环形炉加热→穿孔→340连轧机连轧→在线加热退火→定减径→冷却→矫直→检查、包装→ 冷拔→缠绕气瓶用无缝钢管。

其中，连铸制得Φ350连铸坯的成分如表1中的示例1所示。

环形炉均热段炉温设定为1250℃±10℃，

连铸坯加热后穿孔为

规格毛管，进连轧机轧成规格荒管，其温度为650℃，进入在线连续式步进炉加热，温度设定为630℃±10℃，加热时间40分钟，出炉后进定径机定径成

规格，钢管在冷床上自然空冷110分钟后温度低于50℃，然后锯切、矫直、检查、包装，得到无缝钢管坯料。接下来，即可对无缝钢管坯料直接进行冷拔，制得缠绕气瓶用无缝钢管。

表2中的试样1至试样3示出了示例1的无缝钢管坯料的3个不同位置的力学性能情况。图1示出了试样1的金相组织为铁素体+珠光体。

示例2

本示例制造的无缝钢管的规格为

其生产工艺流程为：冶炼钢水（例如，包括精炼+真空处理）→连铸→Φ350连铸坯→环形炉加热→穿孔→340连轧机连轧→在线加热退火→定减径→冷却→矫直→检查、包装→冷拔→缠绕气瓶用无缝钢管。

其中，连铸制得Φ350连铸坯的成分如表1所示。

环形炉均热段炉温设定为1260℃±10℃，

连铸坯加热后穿孔为规格毛管，进连轧机轧成规格荒管，其温度为610℃，进入在线连续式步进炉加热，温度设定为620℃±10℃，加热时间40分钟，出炉后进定径机定径成规格，钢管在冷床上自然空冷100分钟后温度低于50℃，然后锯切、矫直、检查、包装，得到无缝钢管坯料。接下来，即可对无缝钢管坯料直接进行冷拔，制得缠绕气瓶用无缝钢管。

表2中的试样4至试样6示出了示例2的无缝钢管坯料的3个不同位置的力学性能情况。

示例3

本示例制造的无缝钢管的规格为

Figure DEST_PATH_GDA00003632541900000410

其中，连铸制得Φ350连铸坯的成分如表1所示。

环形炉均热段炉温设定为1240℃±10℃，

Figure DEST_PATH_GDA00003632541900000411

连铸坯加热后穿孔为

规格毛管，进连轧机轧成

规格荒管，其温度为650℃，进入在线连续式步进炉加热，温度设定为640℃±10℃，加热时间40分钟，出炉后进定径机定径成

规格，钢管在冷床上自然空冷120分钟后温度低于50℃，然后锯切、矫直、检查、包装，得到无缝钢管坯料。接下来，即可对无缝钢管坯料直接进行冷拔，制得缠绕气瓶用无缝钢管。

表2中的试样7至试样9示出了示例3的无缝钢管坯料的3个不同位置的力学性能情况。

表2示出了示例1至3的无缝钢管坯料的3个不同位置的力学性能情况。另外，根据检测，试样2至9的无缝钢管坯料的金相组织也为铁素体+珠光体。

表2 示例1至3的无缝钢管坯料的力学性能

综上所述，本发明的方法通过在热轧时钢管后进行在线加热等温退火，生产出金相组织为铁素体+珠光体、延伸率大于25%的钢管坯料，该钢管坯料可直接用于冷拔生产缠绕气瓶用钢管，从而不需要在冷拔钢管前进行退火处理。

尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围内，可以对上述示例性实施例进行各种改变。

Claims

1.一种制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法，其特征在于，所述方法包括顺序进行的以下步骤：

冶炼目标钢水，所述目标钢水的成分按重量百分比计由0.27%～0.33%的C、0.18%～0.36%的Si、0.42%～0.68%的Mn、0.85%～1.05%的Cr、0.17%～0.24%的Mo、不大于0.015%的P、不大于0.010%的S以及余量的铁水和不可避免的杂质组成；

将目标钢水铸成钢坯；

加热钢坯并穿孔，形成毛管；

对毛管进行连轧，并对连轧后的钢管进行第一次冷却，以将其冷却至600℃～700℃；

将钢管入炉加热并在600℃～700℃保温，以使钢管的金相组织转变为铁素体和珠光体；

进行定减径、第二次冷却和矫直，其中，所述第二次冷却是自然空冷；

接下来，直接冷拔，得到缠绕气瓶用无缝钢管。

2.根据权利要求1所述的制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法，其特征在于，所述目标钢水的成分按重量百分比计由0.28%～0.32%的C、0.20%～0.34%的Si、0.48%～0.60%的Mn、0.90%～1.0%的Cr、0.19%～0.22%的Mo、不大于0.015%的P、不大于0.010%的S以及余量的铁水和不可避免的杂质组成。

3.根据权利要求1所述的制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法，其特征在于，所述将钢管在600℃～700℃保温的保温时间是30分钟以上。

4.根据权利要求1所述的制造缠绕气瓶用无缝钢管的方法，其特征在于，所述将钢管保温的步骤是将钢管加热至620℃～640℃保温。

5.一种缠绕气瓶用无缝钢管，其特征在于，所述缠绕气瓶用无缝钢管采用如权利要求1至4中任意一项所述的方法制得。