CN103938077B - 一种双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法，其化学成分质量百分比为：C≤0.008％，Mn0.3～0.5％，Si≤0.01％，P≤0.015％，S0.012～0.018％，Als0.03～0.06％，Ti0.05～0.10％，N≤0.003％，余量为Fe和不可避免杂质；通过控制化学成分含量来控制化合析出物，避免时效性的产生，并对热轧、冷轧和连续退火以及平整工艺进行优化，以保证最佳强度，所生产的双层卷焊管用冷轧钢板无时效性，强度韧性合理，可带来可观的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法。
背景技术
双层卷焊管又称双层邦迪管，主要用于汽车工业、制冷业、加热器制造工业中的油压表管路、燃油管路、刹车管路以及类似的装置，可以广泛用于替代铜管，降低使用成本，相对于单层管来说要求其具有更高的强度、精度和抗压性，因此对原料冷轧板材的质量要求也特别高。
由于双层卷焊管用冷轧钢板要求理想的屈服强度区间在180-220MPa之间，延伸率A80≥35%，目前国内一直采用低碳铝镇静钢生产，其主要成分区间为C：0.02~0.04%；Mn:0.2~0.5%，Si:≤0.03%；P: ≤0.015%；S: ≤0.015%；Alt：0.03~0.06%；N≤0.004。在双层焊管成形后，铝镇静钢无可避免地具有时效性，使得管材的强度大幅提高，延伸显著降低，不利于管的后续成形，如果在机器中发生断裂，产生较大的经济损失和安全隐患。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提出了一种双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法，通过控制成分、热轧工艺、冷轧工艺、退火及平整工艺从而得到一种强度合理，且无时效的双层卷焊管用冷轧钢板。
本发明的技术解决方案是:
本发明一种双层卷焊管用冷轧钢板，其化学成分质量百分比为：C≤0.008%，Mn0.3~0.5%，Si≤ 0.01%，P≤0.015%，S 0.012~0.018%，Als 0.03~0.06%，Ti 0.05~0.10%， N≤0.003%，余量为Fe和不可避免杂质。
本发明所述Ti含量取决于C、N、S的含量，按质量百分含量计算，Ti含量满足于下列公式0.03%≤Ti-4C-3.42N-1.5S≤0.08%。
本发明一种双层卷焊管用冷轧钢板的生产方法，包括热轧、冷轧、连续退火及平整工艺，其特征在于:在工艺步骤中控制的技术参数为:
⑴所述热轧过程中，加热温度为1220～1280℃，终轧温度为910～930℃，卷取温度为580～650℃;
⑵所述冷轧过程中，压下率为70～90%;
⑶所述连续退火过程中，加热段温度为730～760℃，均热段温度为730～760℃，缓冷段出口温度为640～690℃，快冷段出口温度为400～440℃，过时效段温度为320～380℃；
⑷所述平整工艺过程中，平整延伸率范围为0.8～1.3%。
作为优选，所述的平整工艺中，根据钢板的厚度而定，平整延伸率范围为0.8-1.3%（钢板厚度范围0.35-0.5mm）。
本发明提供的无时效双层卷焊管用冷轧钢板，N元素的百分含量控制在30ppm以内，采用超低N的原则限制了固溶N的数量，并添加一定的Ti来固定N原子，在钢基中反应生成TiN粒子，TiN粒子非常稳定，生成后一般不再分解；
本发明提供的无时效双层卷焊管用冷轧钢板，C含量控制在80ppm以内，采用超低C的原则限制了固溶C的总量，并在钢基中保留一定的S元素，S元素质量百分含量保持在0.012~0.018%之间，钢板在热轧过程中生成Ti4S2C2，以此来固定C原子，取代常规方法靠生成TiC来固定C。因此，为了保证C、N、S元素完全固定，必须保留一定量的过剩Ti，Ti含量添加范围按照公式0.03%≤Ti-4C-3.42N-1.5S≤0.08%计算。双层卷焊管制管过程是一个高温加热焊接和随即快速冷却过程，析出的化合物粒子容易重新溶解，并不易再次析出，TiC在焊接高温加热时容易溶解，而快速冷却过程中不能析出，容易产生时效；而Ti4S2C2溶解温度较高，双层卷焊管制管过程中焊接加热温度不会使其溶解，从而避免时效的产生。
本发明提供的无时效双层卷焊管用冷轧钢板，超低C的设计使得强度略低于理想强度，本发明采用添加较少Mn含量，达到补偿强度的目的，使最终的钢板强度达到双层卷焊管冷轧用钢要求最佳屈服强度180-220MPa范围内。Mn含量的添加对延伸率有一定的损失，但仍高于双层卷焊管用冷轧用钢板标准。
本发明提供的无时效双层卷焊管用冷轧钢板的生产方法通过控制热轧终轧温度、卷取温度、连续退火均热温度和平整机延伸率来实现所需要的强度，该方法实行低温卷取，产生析出强化和细晶强化，为成品提供高强度保证，并通过调节连续退火的均热温度和平整机延伸率，来控制再结晶程度和晶粒尺寸以及产生一定量的加工硬化，在保证延伸率的前提下，达到最终的理想强度。
本发明的技术效果：本发明提供的无时效双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法，通过控制化学成分含量来控制化合析出物来避免时效性的产生，并对热轧、冷轧和连续退火以及平整工艺进行优化，以保证最佳强度。所生产的双层卷焊管用冷轧钢板无时效性，强度韧性合理，可带来可观的经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供的无时效双层卷焊管用冷轧钢板金相组织照片。
图2为本发明实施例提供的无时效双层卷焊管用冷轧钢板的萃取复型分析照片。
图3为本发明实施例提供的无时效双层卷焊管用冷轧钢板的拉伸曲线。
具体实施方式
为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明：
实施例1
将铁水经过KR 脱硫处理、转炉脱磷- 少渣脱碳工艺、RH 轻处理后，再进行连铸获得板坯。其板坯熔炼化学成分重量比为C ：0.004wt％，Si ：0.01wt％，Mn ：0.49wt％，P ：0.007wt％，S ：0.015wt％，Alt ：0.034wt％，N ：0.0016%，Ti:0.074%余量基本为Fe 和其他微量元素。
先对板坯进行加热，板坯加热温度为1256℃，终轧温度为928℃，卷取温度为622℃，热轧卷的厚度为2.996mm，然后在酸轧机组上酸洗去除其表面氧化铁皮，进入5 机架冷连轧机获得冷硬卷，压下率为83.3％。冷硬卷最后进入立式连续退火炉退火、平整处理( 平整延伸率为1.3％ ) 后，最后获得规格为0.499mm冷轧钢带。其屈服强度为202MPa、抗拉强度为305MPa、断后延伸率A80 为41.5％，经过测量人工时效指数AI值为0，无时效性。
其退火工艺各段温度如表1 所示。
表1
| 加热段/℃ | 均热段/℃ | 缓冷段出口/℃ | 快冷段出口/℃ | 过时效段温度/℃ |
| 750 | 750 | 650 | 420 | 360 |
实例2：
与实例1不同之处在于，板坯熔炼化学成分重量比为C：0.0015wt％，Si ：0.01wt％，Mn ：0.34wt％，P ：0.007wt％，S ：0.016wt％，Alt ：0.036wt％，N ：0.002%，Ti:0.085%余量基本为Fe 和其他微量元素。成品厚度为0.495mm，其屈服强度为192MPa、抗拉强度为300MPa、断后延伸率A80 为42.5％，经过测量人工时效指数AI值为0，无时效性。其它部分与实例1完全一致。
实例3：
与实例1不同之处在于，热轧加热温度为1230℃，终轧温度为913℃。成品厚度为0.495mm，其屈服强度为218MPa、抗拉强度为304MPa、断后延伸率A80 为40.5％，经过测量人工时效指数AI值为0，无时效性。其它部分与实例1完全一致。
实例4：
与实例1不同之处在于，热轧卷取温度为643℃。成品厚度为0.495mm，其屈服强度为188MPa、抗拉强度为294MPa、断后延伸率A80 为42.5％，经过测量人工时效指数AI值为0，无时效性。其它部分与实例1完全一致。
实例5：
与实例1不同之处在于，热轧厚度为2.3mm，成品厚度为0.348mm，冷轧压下率为84.78%，其屈服强度为198MPa、抗拉强度为299MPa、断后延伸率A80 为39.5％，经过测量人工时效指数AI值为0，无时效性。其它部分与实例1完全一致。
实例6：
与实例1不同之处在于，其退火炉工艺如表2所示，成品厚度为0.495mm，其屈服强度为228MPa、抗拉强度为319MPa、断后延伸率A80 为39.5％，经过测量人工时效指数AI值为0，无时效性。其它部分与实例1完全一致。
其退火工艺各段温度如表2 所示。
表2
| 加热段/℃ | 均热段/℃ | 缓冷段出口/℃ | 快冷段出口/℃ | 过时效段温度/℃ |
| 740 | 740 | 680 | 440 | 350 |
实例7：
与实例1不同之处在于，成品厚度为0.495mm，平整机延伸率为1.0%，其屈服强度为198MPa、抗拉强度为299MPa、断后延伸率A80 为41.5％，经过测量人工时效指数AI值为0，无时效性。其它部分与实例1完全一致。
Claims (1)
1.一种双层卷焊管用冷轧钢板的生产方法,包括热轧、冷轧、连续退火及平整工艺，其特征在于:在工艺步骤中控制的技术参数为:
⑴所述热轧过程中，加热温度为1220～1280℃，终轧温度为910～930℃，卷取温度为580～650℃;
⑵所述冷轧过程中，压下率为70～90%;
⑶所述连续退火过程中，加热段温度为730～760℃，均热段温度为730～760℃，缓冷段出口温度为640～690℃，快冷段出口温度为400～440℃，过时效段温度为320～380℃；
⑷所述平整工艺过程中，平整延伸率范围为0.8～1.3%;
所述一种双层卷焊管用冷轧钢板的化学成分质量百分比为：C≤0.008%，Mn 0.3~0.5%，Si≤ 0.01%，P≤0.015%，S 0.012~0.018%，Als 0.03~0.06%，Ti 0.05~0.10%， N≤0.003%，余量为Fe和不可避免杂质,所述的一种双层卷焊管用冷轧钢板Ti含量取决于C、N、S的含量，按质量百分含量计算，Ti含量满足于下列公式0.03%≤Ti-4C-3.42N-1.5S≤0.08%。
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