TW467957B - Steel sheet for double-rolled tube and method for making the same - Google Patents
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Description
6 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 4 _:_ —— 67_;__ 五、發明説明丨) 【產業上之利用領域】 本發明係有關使用於,於鋼板表面施予,銅或屬於此 類之具有自己硬銲性之金屬鍍層,然後經管狀成形,接著 於鍍層金屬的融點以上溫度經短時間加熱以製.造雙繞管之 適合的冷軋鋼板以及其製造方法。 【先行技術】 於各種壓縮機之接續管線|汽車的煞車管線等之領域 ,使用著有,具有與銅管線同樣的外觀,優異的熱特性, 美觀性,且具有鐵之高強度與強韌性|之所謂的雙繞管。 有關雙繞管,於例如,鐵與鋼第6 6年1 9 8 0第1號 P 1 3 0有詳細地說明。在此就雙繞管之一般製造方法施 予慨說。以板厚約0 . 3 0 m m左右的冷軋鋼板作爲素材 ,首先,將鋼板之表、背面進行銅電鍍。之後,以鋼板的 滾軋方向作爲管線的軸方向,將鋼板施予捲圓。此時,捲 圚2周使管線之壁成2層板厚,其後在銅之融點以上溫度 加熱,使銅熔融,塡埋於間隙,進行”自己硬銲#以使鋼 板與鋼板間接合。而得到雙繞管。其後,進行冷形狀矯正 ,尺寸精製等而製成成品。 又|如先前所述,用途上,一般要求雙繞管具足以信 賴之氣密性等。 而,使用於雙繞管之鋼板係板厚0 . 3 5mm以下的 極薄冷軋鋼板,由於被要求具極高的成形性,因此先行之 來,一般使用低碳素鋼的之箱回火材。 {請乇間讀背面之注意事項長ί'ίϊ本頁) i -,1裝 訂 .级 本紙乐尺度適用中國围家檩準(CNS ) Α4現格(2丨0X297公釐) _4 . B7 467957 五、發明説明$ ) (#先閱分.背忐之注意亨巧再^羚本頁) 此箱回火材,由於材質較軟且具良好的成形性,因此 對於作爲雙繞管用之素材而言,有充分地使用可能。然而 ,此製造工程需要數日,因此生產效率不佳'又,有所謂 的於鋼捲之長軸方向、寬度方向的材質不均一性大之問題 。而且爲減輕管線成形用模具之消耗,且爲提高於製管( 捲管)工程時之形狀凍結性(不彈回),除了確保強度以 外,也要求具軟質且成形性優的材料。 近年來,將炭素量大幅降低後之極低碳素鋼( 0 . 0 2 0 %以下〕在一般的冷軋鋼板之領域受到注目。 極低碳素鋼,生產效率與材質之均一性均優異因而適合連 續回火法。更且具有所謂的軟質且成形性優異之特徵》因 此,爲解決上述之問題,軟質的極低碳素鋼之連續回火材 的適用是相當有希望 經濟部中央標準局負工消費合作社印袈 然而,於雙繞管之製造工程,捲成管線後,因拉製加 工,而加以約7至8 %程度的冷應變。之後,於短時間, 加熱至銅之融點1 0 8 3°C以上的高溫,施以自己硬銲之 熱處理。因此而有因加工-熱處理而導致組織粗大化之慮 。實際上,以極低碳素鋼作爲素材來製造雙繞管的話,經 常有對於強度與韌性有顯著的惡影響之粗大粒發生。 因此,本發明之目的係爲解決先行技術所抱的上述諸 問題。此即,提供材質較先行材顯著地提高’並同時持有 高生產效率與材質均一性,且利用自己硬銲性之能使用於 雙繞管製造的適合之冷軋鋼板以及其製造方法β 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 467957 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 五 發明説明$ ) [ 發 明 所 欲解決之課題】 本 發 明之具體的目標係提供,適合於具有 以 下 特 性 之 雙 繞 管 的 製造之冷軋鋼板以及其製造方法。 1 ) 由於係自己硬銲之熱處理,不會產生 特 性 劣 化 特 別 是 粗 大粒所導致之強度以及與韌性的劣化。 2 ) 製管時之變形抵抗低,模具的磨耗僅 限 於 最 小 限 而 可 謀 求壽命之延長。 3 ) 製管時由於軟質,形狀凍結性(不彈回) 優異 4 ) 具有充分之最終強度,延性以及韌性。 或 更 且 5 ) 板厚0 . 3 5nim以下之極薄的鋼板 而 且 材 質 於 鋼 板 ( 鋼帶)之長軸方向與寬度方向的均一 性 均 優 異 不 產 生 形狀之散亂不齊。 [ 用 以 解 決課題之手段】 發 明 者等人,爲解決上述之課題,重覆進 行 實 驗 硏 究 的 結 果 發 現,與先行之認知:析出物之控制對 粒 成 長 之 防 止 有 效 相 反,確保一定量以上的未析出狀態之 N b 或 T i 較 爲 有 效 Q 並 認 知,除了鋼成分之規制,最終滾軋的 終 了 溫 度 y 捲 取 溫 度 等之熱軋延條件之外,藉由控制回火 條 件 於 適 田 的 範 圍 內 ,可將上述一定量以上的Nb,T i 確 保 於 未 析 出 狀 態 ( 此即,固溶狀態)’,因而可將結晶粒 控 制 於 適 合 範 圍 , 製 管時之熱處理後也可確保安定的機械性質。 本紙張尺度通用中國國家標導(CNS ) A4規格(210X297公釐)_fi 先 閱 讀 背 注 意 事 再 ¥ 本 頁 A7 B7 467957 五、發明說明(4 ) 【發明的揭示】 1 )本發明,成形性優異,且成形-熱處理後之管線 ,其強度、韌性均優異的雙繞管用鋼板(申請專利範圍第 1項),其特徵爲:含有C :0.0005至 〇 _ 〇2〇wt%,S : 〇 , 以下,N: 〇.〇〇5〇wt%以下,更含有Mb:.003至 〇.〇4〇wt%’ 或 Ti:〇.〇〇5 至 〇 . 〇6〇wt%之1種或2種,而且依TiN,Ti S ,T i C與Nb C之順序之形成而消耗T i ,Nb來計算 ,剩餘的Nb,Ti量均未滿〇 . 〇〇5wt%,而且 Nb,T i至少其中之一,於固溶狀態有 0.〇〇5wt%以上存在,肥粒鐵組織之結晶粒徑爲5 至 1 0 A m ° 2 )且,如上述1)記載之雙繞管用鋼板(申請專利範 圍第2項),其中上述發明爲:含有C:0_0 0 05至 0 · 〇2〇wt%,S i : 〇 . l〇wt%以下,Μη : 0 . 1 至 1 . 5wt%’ Ρ : 0 . 02wt%以下 ’ S :
0 02wt%以下,A1 : 0 lOOwt%以下,N :0 · 0050wt%以下,更含有 Nb : 0 003 至 0.040wt%,或 Ti :0.005 至 0·060wt%之1種或2種’其餘部分係由Fe與不 可避免的不純物之鋼組成》 3 )且1如上述1 )記載之雙繞管用鋼板(申請專利範 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 請 先 閱 讀 背 © 之 填 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 7 95 7 a7 ______B7 五、發明說明(5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
圍第3項),其中上述發明爲:含有C : 0 . 0005至 0.020wt%,Si :〇.l〇wt%以下,Μη: 0 . 1 至 1 · 5wt%,P : 〇 .〇2wt% 以下,S : 0.02wt%以下,A1:0·100wt%以下,N :0 . 0050wt% 以下,更含有 Nb : 0 · 003 至 0 . 040wt%,或 Ti : 〇 . 005 至 0 · 060wt%之1種或2種,另外含有B : 0.0〇05至0.〇〇20冗1%,(:11: . 0 . 5 w t % 以下,N i : 〇 . 5 w t % 以下,C r : 0 5wt%以下,Mo : 〇 . 5wt%以下之中的1種 或2種以上,其餘部分係由f e與不可避免的不純物之鋼 組成。 4 )成形性優異,且成形一熱處理後之管線,其強度 、韌性均優異的雙繞管用鋼板之製造法(申請專利範圍第 4項),其特徵爲:將含有C :0.0005至 0 . 〇20wt%,S : . 以下,N: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 . 0050wt%以下,更含有Nb : 0 . 〇〇3至 0-040wt%,或 Ti :0.005 至 0.060wt%之1種或2種,而且依TiN,Tis ’ T i C與Nb C之順序之形成而消耗T i ,Nb來計算 ’剩餘的Nb,Ti量均未滿〇 . 〇〇5wt%之鋼素材 ’施予終了溫度爲1 〇 〇 〇至8 5 0 t的最終熱滾乳,在 7 5 0 °C以下捲取,之後冷滾軋,於6 5 0 °C至8 5 〇。〇 、2 0秒以下之條件連續回火,於壓延率2 0%&τ進行 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7
4S7957 五、發明說明(6 ) 2次冷滾軋。 5 )且,如4 )記載之雙繞管用鋼板之製造法(申請胃 利範圍第5項),其中上述雙繞管用鋼板爲:含有c : 0.0005 至 0.020wt%,Si: 0 · 10wt%以下 ’Μη : . 1 至 1 . 5wt%,p :0 . 02wt%以下,S : 〇 . 〇2wt%以下,Al :0 _ lOOwt%以下1 N : 〇 . 〇〇5〇wt%以下 ,更含有 Nb : 0 . 003 至 0 . 040wt%.或 Ti :0 . 005至0 · 060wt%之1種或2種,其餘部 •分係由F e與不可避免的不純物之鋼組成。 6 )且,如4)記載之雙繞管用鋼板之製造法(申n胃 利範圍第6項),其中上述雙繞管用鋼板爲:含有C: 0-0005 至 0.020wt%,Si : 0 - l〇wt%以下,Μη : 〇 . 1 至 1 , 5wt%,p :0 . 02wt%以下,S : 〇 · 〇2wt%以下,Al :0 lOOwt% 以下 >N : 〇 . 〇〇5〇w.t% 以下 ,更含有 Nb : . 003 至 0 . 040wt%.,或丁 土 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :0.005至0.060wt%之1種或2種,另外含 有 B:〇.〇〇〇5 至 0.0020wt%,Cu: 0 . 5wt%以下,Ni : 〇 . 5wt%以下,Cr : 0 . 5wt%以下,Mo : 〇 . 5wt%以下之中的1種 或2種以上,其餘部分係由F e與不可避免的不純物之鋼 組成a -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4 6 7 9 5 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(7 ) 【發明之最佳實施形態】 以下說明,本發明之最好實施形態。 (1 )有關鋼之成分 C: 0-0005 至 0.020wt%% C,藉由其極低化使製管時之成形性提高(降低變形 應力,改善形狀凍結性(不彈回))。然而,未滿 〇.0005wt%読h結晶粒顯著地粗大,要確保必要 強度與韌性變爲困難。且發生類似所謂的橙皮(orange . pee〖)現象之外表粗糙的危險性增大。另一方面,若超過 0 . 0 2 〇w t %独爾陧A鋼板之延性與形狀凍結性(不 彈回)顯著地惡化,因鋼板之薄肉化所導致之加工性的惡 化傾向更加增強。又,過多的C量,也降低冷滾軋性。因 此,C量係以0 . 0005至0 . 020wt%爲範圍。 同時,若希望能有更高度的材質安定性與優異的延性之場 合最好在0.0010至0.015wt%之範圍。
Si:〇.l〇wt%以下 S i ,若多量添加的話,使表面處理性降低’引起耐 蝕性之降低,使鋼顯著地固溶強化,因此增加成形時之變 形抵抗。所以,其上限在0,1 0 w t %。且’特別是於 需要優異的耐蝕性之場合,最好限制於0 · 〇 2 w t %以 下。 Μη : 0 . 1 至 1 · 5wt% I ----IW 裝---,--- :--訂·---7-----線Ά (請先閱讀背面之注意事贵再填寫本1) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 10- 4 6 7 957 A7 _____ B7 五、發明說明(8 ) <請先閲讚背面之注意事項再填S本頁) Μη,係有效防止因S產生的熱龜裂之元素。特別是 於無添加T i的鋼材,最好對應含有的S量,來添加Μη 。又,Μ η由於具有使結晶粒微細化之效果,特別是保持 於高溫具有抑制結晶粒的粗大化之效果,所以最好添加。 爲使這些效果能夠發揮,至少需要添加0 . lwt% 。然而1過度的添加使耐蝕性惡化,並因鋼板之硬質化導 致冷滾軋性惡化,其上限爲1 . 5 w t %電C同時,於需 要較良好的耐蝕性與成形性的場合,最好於0 . 6 0 w. t %以下之範圍添加。 Ρ : 0 . 02wt%以下 P,使鋼硬質化,使摺緣加工性或形狀凍結性(不彈 回)惡化。又由於也是使耐蝕性惡化的有害元素,其上限 以0 . 02wt%爲限。同時,特別是於需要重視這些特 性的場合,最好在0 . 0 1 w t %以下。 S:〇.〇2wt%以下 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 S,於鋼中以不純物存在,由於係使鋼板之延性減少 ,導致耐蝕性劣化之元素,其上限以0 . 〇 2 w t %爲限 。同時,特別是要求良好加工性之用途時,最好於 0.0lwt%以下。 A1 : 〇 . l〇〇wt% 以下 A 1 ,係對鋼之脫氧有用的元素。然而若含有量過多 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -11 - 467957 A7 B7 五、發明說明(9 ) 諳 先 閲 讀 背 面 之 注· 意 事 項 再 填 寫 本 頁 則會使表面性狀惡化’其上限以0 · 1 〇 〇 w t %爲限。 同時,由所謂的材質之安定性的觀點,則以〇 ,〇 〇 8至 0 . 0 6 0 W t %之範圍,內添加最好。 -N : 〇 . 〇〇5〇wt% 以下 N,含有量增加的話,促使鋼板之內部缺陷的發生, 且於連續鑄造時也會引起板坏龜裂等之發生。又由於鋼過 於硬質化,其上限以〇 . 0 〇 5 0 w t %爲限。同時’·若 考慮所謂的製造工程全體之材質的安定性,與提高可用率 ,最好於0.0030wt%以下之範圍。
Nb : 〇 . 〇〇3 至 0 . 040wt% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 N b,係對鋼板組織之微細化有效的元素,其效果持 續至管線成形後之熱處理後。藉由像這樣的鋼組織之微細 化,於作爲管線使用之際的2次成彤性(此即,於管線狀 態之彎曲,拉伸等的成形性)顯著地改善,也改善耐衝擊 特性。雖然添加0 . 0 0 3 w t %以上時能發揮像這樣的 Nb之效果,但是若添加超過〇 . 〇40wt%的話。鋼 硬化且容易發生板坏龜裂,同時使熱滾軋性,冷滾乳性劣 化。因此,Nb添加量係以0 . 003至0 . 040 w t %爲範圍。同時,若要使材質更好,則最好於 0 . 020wt%以下範圍。
Ti· : 〇 .005 至 0 .〇6〇wt% •12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 4 6 7 95 7 ___B7_____ 五、發明說明(1〇 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) T i ’也與Nb幾乎同樣,具有使組織微細化之效果 。雖然爲得此效果有添加〇 . 〇 〇 5' w t %以上之必要, 但是若添加超過0 〇 6 0w t %的話,會增加表面缺陷 的發生。因此,Ti添加量係以〇 . 〇〇5至0 . 060 w t %爲範圍。同時,若要使材質更好,則最好於 0 . 0 1 5%以下。同時,Mb與T i即使單獨添加,或 複合地添加也不會使各別的效果被互相抹殺。 固溶狀態之N b,T i 係本發明非常重要的構成之一。詳細的機構雖然並不一淸 楚,但是藉由於固溶狀·態之Nb,Ti的至少其中之一有 0 · 0 0 t %以上存在,如第1圖所示,可顯著地防 經濟部智慧財產局負工消費合作社印载 止經雙繞管之成形加工-熱處理後的組織粗大化。同時, 於圖1之實驗所用的鋼組成係,0.0 0 2 5 〇 — 〇.〇2Si-〇 . 5Mn-0 . 01P-0 . OIOS —0 . 040A1-0 . 〇〇2〇N-Nb 與 Ti 施予同 時變化者,Nb各使用〇 . 018%與P〇 . 0 15%, Ti各使用0 . 040%與P0 · 060%兩個水準。熱 軋延條件與熱處理條件係,熱軋延終了溫度爲9 5 0至 870 °C,捲取溫度爲720至540 °C,回火條件爲 7 50°C_2 0 s e c,回火後施予2%之二次冷滾軋。 此結果,可使固溶Nb於所謂的0至0 . 0 1 5%浜d.圍 內變化 這些N b與,或T i至少必須有一種以上存在,而兩 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) .13 - 4 6 7 95 ? A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(Ί1 ) 者之合計即使在0 · 〇 〇 5 W t %以上存在也不會得到上 述的效果。又雖然Mb ,τ 1之固溶量均係於〇 . 〇 〇 5 w t %以上存在,這些效果並不會互相抹殺。因此, Nb ’ T i之中至少一方,有於固溶狀態存在〇 . w t %以上的必要。 同時’在此所述之固溶狀態的Mb,T i ,係以由各 鋼中所包含之全Nb,T i量,扣除依電解抽出分析所定 量的析出物之Nb T i量來定義的<又,所謂電解抽·出 分析法係使用非水溶媒系電解液定電位電解法的分析方法 ,試料於1 0 %乙醯丙酮一 1 %氯化四甲基銨一甲醇電解 液電解,再以0 · 2 m m.之過濾器將殘渣抽出,利用吸光 光度法,進行各元素量之定量。 剩餘之T i與N b 如前所述,T i與Nb雖然係本發明的重要元素,但 是若一方過剩的添加1依據以下所述的理由會有不好的側 面。 此即,T i ,Nb對一般之冷軋鋼板的成形性,與軟 質化,r値或延性之提高是最好元素。然而對於如本發明 一樣的極薄鋼板,由於製造工程有極高之冷軋壓延率(即 使,目前最常使用之薄熱軋延製造技術’最低7 0%以上 ,通常8 0%以上)的必要,因此,冷滾軋之負荷大., N b,T i的過剩添加,使滾軋時之變形抵抗顯著地增加 ,而有表面性狀劣化的缺點。又有強度’ r値,延性等之 --------I!为·裝 i 1 (請先閲讀背面之生意事項再填窝本頁) • =9 線、 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -14- Λ 6 7 9 5 7 附件3: 第80117942號專利申請案 中文說明書修正頁 Α7 Β7 年 ----- '—Ί. .1. -v. f:;:;: I 月修正 五、發明說明(12 ) 各特性的因加工方向所導致之差異,即異方性大的缺點。 爲防止這些缺點,有必要避免Ti ,Nb之過剩添加。又 由添加成本面來看,也以小量添加T i ,N b最好。 .由以上的理由/發明者等人,由析出過程檢討T i , N b之添加的上限,得到下述之添加量上限的結果。此即 ,所使用鋼之成分値,假設依T i N,T i S ’ T i c與 N b C之順序於可能的限度內形成來計算的話’剩餘的 Ti與Nb有必要均未滿0,〇〇5wt%。 - 具體而言,剩餘之T i (以下,以T i · x表示)由於 係T i N,T i S,T i C形成後所剩下的T i ’利用各 重量%,可以下式進行化學量論地計算。
Tiex==Ti - (48/14) ·Ν (48/32) •S-C48/12) *C 剩餘之Nb (以下’以Nb 表示)的計算分成以下 之場合來考慮。 1 )於不添加T i的場合’由於不會形成1"N, T i S,T i C ,所以僅考慮Nb C,可以下式求得。
N b e x = N b-( 9 3/12) · C 2 )有添加T i時,T i 之場合’形 而無C殘留,可以下式求得。 N b e X = N b 3)有添加Ti時,TiExS〇之場合 首先算出,以T iN,Τ ί S形成之T i (以下’以 T i N s表示), 本紙張尺度適用中固國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐)’ -15 - ^ ---- (諝先閲讀背面之生意事項再填象本頁) -n n n~ n fl^-eJ4 I n ft n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 467957 A7 B7 五、發明說明(13〉
TiNS = T i - (48/14) ·Ν — (48/32
)S (請先閲讚穿面之迮意事項再填寫本頁) 之後,對應T i NS之値,. 3 a )於T i Nsg〇之場合,由於c全部形成Mb C ’所以
Nbe, = Nb- ¢9 3/12 ..........與 1 )相同 3b)於T iNS>〇之場合,僅丁1^的量形成 TiC之後,殘留的C形成NbC,因此求得 .
Nbex = Nb - (93/12) · ( C - ( 1 2 / 4^' 8) *Tins) 同時’如上述’由於T i ,N b添加量有上限的設置 ,使確保固溶量變成困難。本發明之意義即在於,在這樣 的限制下,能確保固溶T i ,N b之必要量,且解決鋼板 製造上的問題|並同時確保材質特性與雙繞管成形後之強 度與韌性。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 另外可由,8:〇.〇〇〇5至0_〇〇2〇11:% %(A群),Cu:〇_5wt%以下,Ni :0‘5 wt%以下,Cr : 〇 · 5wt%以下,Mo : 0 . 5 w t%以下(以上B群)中之1群或2群中選擇,任一或 含有1種或2種以上。 、 B:〇.〇〇〇5 至 0.〇02〇wt% B係,藉由製管後之組織的微細化,使強度確保的有
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 4 6 7 95 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(14 ) 效元素。雖然添加0.0005wt%以上時可發揮這樣 的效果,但是若添加超過0.〇〇2〇wt%以上的話, 會增加鋼板之面內異方性而有負面效果。因此,B添加量 係以0.0005至0.0〇20wt%爲管圍,最好在 〇 . 0005 至 0 . OOlOwt%之範圍。
Cu : 0 . 5wt 以下,Ni : 〇 . 5wt%以下 Cr : 0 . 5wt%以下,Mo : 〇 , 5wt%以下 這些元素均具有提高鋼板強度,特別是提高於製管硬 銲時所施之加熱處理後的強度之作用,依需要而添加之。 然而,於添加超過0 . 5w t %之場合,會使冷滾乳性惡 化,因此於0.5wt%以下的範圍內添加。 上述之選擇的添加元素,屬於B之群,Cu,Ni , C γ與Mo之群的各元素,也可以各群單獨添加1種以上 ,或跨兩群2種以上複合添加。 (2 )有關結晶組織等 肥粒鐵之結晶粒徑係爲5至1 0 a m。結晶粒徑未滿 5 ,則鋼硬質化,於管成形時顯著地發生形狀不良 或工具磨耗增加等之不順利。另一方面,結晶粒徑超過 1 0 的話,要將成形—熱處理後之組織保持於均一微 細則很困難,也降低作爲製品之使用特性的強度與軔性’ 因此鋼板之結晶粒徑以5至1 0 Am爲範圍。 同時,鋼板之硬度(調質度),最好爲T1至T3。 ----------V-裝---.------訂 (請先閱婧背面之it意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) .-J7 - 4 67 95 A7 B7 五、發明說明(15 ) 調質度若超過T 3的的話,除了成形性劣化顯在化之外, 也顯著地使工具短壽命化。若於管成形熱處理之後還能確 保充分的強度,素材強度可說是愈低愈好。 又,與以上所述的雙繞管用鋼板之成形熱處理後的強 度一樣,韌性也是重要的特性之一。其評價方法而言,有 於管線狀態加入凹口後,以拉伸,或高速拉伸來評價等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (3 )有關製造條件 最終熱滾軋; 最終熱滾軋之終了溫度若低於8 後之組織的均一性降低,.此也延續至 加材質之散亂不齊,降低機械特性之 若超過1 0 0 o°c則因鏽皮而使表面 最終熱滾軋之終了溫度最好爲1 0 0 。同時,若考慮熱滾軋性的話,以9 圍爲最好。 又由於,最終熱滾軋終了後之, 機會減少,因此於最終滾軋終了後1 /s e c以上的速度急冷。 更-且於__將經熱粗滾軋後的板片施 用能於最終滾軋機進入側進行板片接 滾軋),能使鋼帶之尖端,後端之通 終滾軋直後的上述急冷能容易地貫通 爲適宜。 5 0 t的話,熱軋延 冷軋回火後,影響增 信賴性。另一方面, 傷痕顯在化。因此, 0至8 5 0°C的範圍 5 0至8 5 0 °C的範 T i ,N b的析出之 秒內,最好以3 0 °〇/ 予最終滾軋之際,利 合的連續滾軋(無端 板安定,而且可使最 鋼帶的全長,因此最
請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項'.1 填丄t裝 頁 I 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) -18- 46/95 A7 B7 五、發明說明(16 ) 熱軋延後之捲取: 熱滾軋後之捲取溫度若超過7 5 0 °C的話,所添加的 鋼中之Nb或T i很難殘留於固溶狀態。因此,藉由固溶 狀態之N b,T i以抑制製管時的結晶粒粗大化之效果變 成無法充分地發揮。又於此場合,於長軸方向要得到均一 的材質也變爲困難。因此熱軋延後之捲取溫度應該在 750 °C以下,最好是在650 °C以下。 . 有關其後所進行的酸洗或冷滾軋之條件並無特別限定 的必要,依通常之極薄鋼板的製造方法即可。 冷滾軋後之回火; 回火溫度若低於6 5 0 °C,則組織之大半成爲未再結 晶組織,鋼板之軟質化變成無法達成。因此,無法達成所 謂的製管時之負荷輕減的目標。若於6 5 0DC以上回火, 則無法成爲完全的再結晶組織,但於本發明用途則達成充 分的軟質化。若回火溫度在7 5 0 °C以上,幾乎成爲再結 晶組織,而確保了極優異之加工性。然而,若是~般之極 低炭素加工用冷乳鋼板,於超過8 5 0 °C高溫進行回火的 場合,則發展成粗大化之鋼組織,不均一組織,同時促進 回火中之T i或Nb的析出,而無法達成製管熱處理後之 組織的均一以及微細化。 因此,回火溫度最好於6 5 0至8 5 0 °C之範圍,若 考慮材質的安定性等的話,則最好於7 〇 〇至8 〇 〇 °C之 ----------- 裝,! (請先閱讀背面之注$免,再填寫本頁) 訂: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4現格(210 X 297公釐) _19, 4 6 7 9 5 7 A7 B7 五、發明說明(17 ) 範圍。若更考慮,經濟性,熱處理後之材質的安定性的話 ,則最好於7 8 0 °C以下。 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 回火之均熱時間也是重要的構成要件之一。先行之固 火爲得到安定的再結晶組織,通常進行至少3 〇秒左右之 回火。然而,如此則由於回火中之T i或N b的析出,使 本發明所必要的固溶T i ,N b之確保變成困難。如前述 藉由將回火溫度降至8 5 0°C以下,而且將均熱時間縮..短 至2 0秒以下的短時間,則可確保固溶狀態之T i ,N七 。像這樣短的時間之回火,雖然於先行以深引伸用途爲前 提之極低碳素鋼,r値,延性被認爲不夠充分,但是於本 發明之用途無問題而可適用》 回火後之2次冷滾軋; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 回火後所進行的2次冷滾軋,除了調整表面粗度之外 ,也具有降低板厚之用途。爲此目的之2次冷滾軋壓延率 ,最好在1·0%以上來進行。然而超過20%之2次冷 滾軋進行的話,機械特性之中特別是由於降伏應力增加而 使製管性劣化。因此,回火後之2次冷滾軋的壓延率:1 在二 2 0 %以下。最好爲1 . 0至1 0 %。 依本發明,經歷上述工程可製造出鋼板β有關此鋼板 之最終板厚雖然並不限定’但於〇.35mm以下之範圍 _ _____________... ........... . ,可更有效地發揮本發明之優異性。 表面處理; 本紙張尺度適用ΐ國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -20- A7 4 6 7 95 7 _______ B7_______ 五、發明說明(18 ) <靖先閲婧背面之>±.*^項卑填寫本頁> 以上說明之鋼板係,施予如銅那樣具有自己硬銲作用 之金屬鍍層*於製管後之熱處理進行硬銲處理。因此基本 上不需要更進一步的表面處理,但是爲補充上述金屬鍍層 之作用,可能有依需要進行化學,電化學處理的必要。 [實施例】 第1實施例 於轉爐熔製*如第1表所示之成分組成,其餘部分-實 質爲F e所組成的鋼,將此鋼板坏於第2表所示之條件進 行熱滾軋(於熱軋延終了後〇 . 5秒內進行5 0 °C / s e c之急冷)。熱滾軋係,將2 6 Omm厚之板坏進行 7道的粗滾乳,對3 0mm厚之板片而言,於7機組之串 列滾軋機製造2 . 6 mm厚的熱軋延母板。之後,酸洗, 再於串列滾軋機進行冷滾軋,回火以及2次冷滾軋。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 於此鋼板施予3 0 mm厚之銅電鍍,利用通常的方法 成形成3·45mmf之雙繞管,進行5%党妝堇s加工 後,施予1 1 2 0°CX20 s e c的熱處理,使銅鍍層熔 融而硬銲。 經此製造後,對於鋼板以及自己硬銲處理後之雙繞管 實施以下之調查。 1 )橫截面部之肥粒鐵結晶粒徑 2 )靜的拉伸試驗所得之拉伸強度 3 )低溫(一 4 0 °C )拉伸試驗所得之斷面縮收率( 韌性評價);與高速衝擊之拉伸同意義 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公茇) -21 - 6 7 95 7 A7 ___;_B7__ 五、發明說明) 4)彎曲試驗(1 80 °彎曲) <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以上任一試驗,除了雙繞管係保持於管線之狀態外, 均與通常之機械特性調查之手法相同。 所得試驗結果示於第3表。固溶狀態之Nb,Ti量 於適合範圍,本發明例,即使於高溫熱處理也是不會招致 結晶粒之粗大化,並具有充分的強度與延性,良好的低溫 韌性(拉伸試驗所得之斷面縮收率)以及良好的彎曲加工 性,良好的形狀凍結性(不彈回)。 同時,鋼12,13,14 1由於鋼板爲硬質|於最 終的冷軋鋼板之階段無法確·保良好的形狀,且彎曲加工性 也劣。 第2實施例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將,由第1表之N 〇 . 1組成所組成的板坏1於第4 表所示條件進行熱滾軋(冷卻條件係與實施例1同樣)’ 酸洗,.冷滾軋後,施予連續回火以及2次冷滾軋,,以製造 極薄冷軋鋼板。同時使用先行所利用的低炭素鋁淨鋼之箱 回火材作爲比較例。 接著,於此鋼板表面,施予與實施例1同樣之銅鍍層 ,來製造雙繞管。 評價之試驗項目,除了實施例1所進行的試驗外’追 加製管時使用的模具之磨耗量(模具壽命)。模具壽命之 評價係以比較例(低炭素鋁淨鋼之箱回火材)的壽命作爲 1來相對比較評價的》 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) -22- 4 6 7 9 5 7 A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 ____B7__五、發明說明(2〇 ) 所得的試驗結果倂示於第4表。由第4表可知,本發 明例,由於軟質,因此較比較例爲優,模具壽命大槪約優 1 . 51倍左右。又,於含有本發明範圍內的固溶狀態之 Nb ,T 1的場合,製管後之組織的粗大化很淸楚地被有 效地抑制。 【發明之效果】 如以上之說明,若依本發明,由於製管時爲軟質因 此變形抵抗低,模具之磨耗降低,因此可延長其壽命°又 ,若依本發明,不僅成形性優異’即使經過管成形一熱處 理之工程,肥粒鐵粒徑的粗大化也被抑制,因此使強度’ 韌性等之特性優異的雙繞管之製造成爲可能。 又,若依本發明,由於採用連續回火法’可達成高生 產效率與材質的均一化。 因此,若依本發明,則品質高且氣密性高之雙繞管能 效率優且經濟地製造。 【圖面之簡單說明】 第1圖所示係固溶狀態之N b或T i量與肥利鐵的結 晶粒徑之關係圖》 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用t國8家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) -23- 46乃己7 A7 B7 五、發明説明C 21 表1 經濟部中央標準局負工消費合作衽印製 Να C Si Μη Ρ S Α1 Ν Nb Τι 其他 剩餘Nb 剩餘Ή (wt%) 備考 1 0.0020 0.01 0,55 0.010 0.005 0.055 0.0015 0.017 0.0015 適合餌 2 0.0040 0.01 0.15 0.005 0.005 α〇4〇 0.0015 0.009 -0.022 適雜 3 0,0120 .01 0.20 0.006 0.003 0.065 0.0018 0.015 Cu;0.05 •0.078 • 適合鋼 4 0.0080 αοι αιο αοι 0.007 α〇45 0.0025 0.018 Cn0.06 -0.044 適雜 5 0,0020 0.01 0,15 0.007 αο〇8 α〇65 0.0021 - 0.015 Ni:0.06 Μ〇Λ02 - -0.12 適合銷 6 0.0035 αοι 0.35 0.006 0.005 0.040 0.0040 比較鋼 7 0,0600 0-01 αΐ5 0.006 0,002 0·040 0.0010 比較鋼 8 0.0410 0.01 2.00 0.006 0.002 0.040 0.0010 比較網 9 0.0020 0·01 0,57 0.011 0.006 0.053 0.0012 0.017 ΒΛ.0009 0.0015 適獅 10 0.0020 0,02 0.17 0.0010 0.00S 0.067 0.0021 0.015 -0.12 11 ,0.0020 α〇3 0.22 0,0009 0.006 0.052 0.0021 0.017 0.015 0.0015 ,0.009 適合鋼 12 0,0020 0.01 0,20 0.0070 0.007 0.040 00020 0.025 0·035 0.025 0/009 铕合網 13 0.0020 α〇2 0.40 0·0050 0.0Q5 0.040 0.0Q22 0.026 0.011 比_ 14 0,0022 αοι 0.22 0.0030 0.006 α〇5〇 0.0021 0.039 0.014 tmm {請先閱請背面之注意事項#,>為本頁) /裝. 、&尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐 -24- 4 6 7 9 5 五、發明説明(22 A7 B7 表 鋼 最終熱滾軋 捲取 冷滚11 連續回火 2次冷滾 終了溫度 加工厚度 漉。C) 壓延率 加工厚度 方法 iS® 均熱時間 軋壓延率 (°C) (mm) (%) (mm) (°C) (sec) (%) 1-6 890 2.1 650 85 0.315 mm 760 15 2 9-14 7 860 2.1 650 85 0.315 顧 680 30 2 8 860 2.1. 600 85 0.315 箱 650 55(hr) 2 先 閱 η 背 之 注 5 ) 經濟部中央標率局負工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0Χ297公釐) 5 9
A
7 B 五、發明説明ί23 )表3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 鋼 固溶Nb (wt%) 固溶Ti (wt%) 結晶粒徑(it m) 抗拉強度(kEfAmn1) 伸挪 面雛率W 彎曲試驗之 ft裂發生 備考 酿理前 熱處理後 熱處理前 熱ffi理後 1 0.009 8.1 25 37 35 85 無 發明例 2 0,006 8i 26 3S 36 80 無 發明例 3 0,008 13 24 39 39 82 無 發明例 4 0.01 7.9 23 38 37 S2 無 發明例 5 0.007 8.0 21 38 37 85 無 發明例 6 SJ 90 36 25 85 龜裂,表面粗糙 比較例 7 S.2 25 41 31 60 無 比較例 S 3.0 27 36 30 58 無 比較例 9 0.009 7.9 22 38 37 84 無 發明例 10 0.006 8.4 26 35 34 88 無 發明例 11 O.OOfi 0.006 7.S 22 36 35 89 無 發明例 12 0.022 0.007 7,6 24 37 36 70 發生黴小龜裂,表面倕 痕,冷滾軋負荷大(形狀 劣化〉 比較例 13 0·021 S.l 25 35 •34 72 發生微小电裂.表面傷 痕.冷滾軋負荷大(形狀 劣似 比較例 14 _ 8,2 28 34 31 70 發生徽小龜裂.表画傷 痕,冷滾軋負荷大(形狀 劣似 比較例 . I 」.裝-Γ<請先閱讀背面之注意事項再^寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X 297公釐) 4 6 7 95 7 經濟部令央標準局員工消f合作社印裂 五、發明説明h )表4 鋼 熱滾軌 捲取 酿 ΓΟ 冷職 連續回火 均熱 時間. (sec) 2次冷滾 率 {%) 固溶 Nb (wt%) 固溶 Ti (wc%) 結晶粒®um) 模具 壽命 備考 終了溫 mco 加工摩 度(mm) 顿率 (%) MIM 度(mm) 方法 想茚 熱處 理前 理後 1 890 2,2 650 85 0.33 mm 回火 760 15 2.0 0.010 0 8J 27 1.5 發明例 5 890 2.1 650 S4 0.34 mm 回火 765 15 2.0 0,000 0.012 92 26 1.5 發明例 1 880 12 780 85 0.33 翻 回火 760 18 1,5 0,001 0 9.2 45 L6 比較例 1 800 11 650 84 0.34 酿 回火 860 IS 1.5 0,001 0 10.5 50 1,6 比較例 I 880 2.7 600 84 0Λ3 mm 固火 760 LS 25.0 0.009 0 8·7 45 1.2 比較例 6 860 11 620 84 0.34 mm 回火 700 IS 1.5 0000 0 10.6 100 16 比較例 7 340 2.2 650 S5 0,33 m 700 13 1,5 0,000 0 12 21 0.75 比較例 8 340 2.2 600 85 0,33 箱回 火 630 • 1.3 0.000 0 8.5 23 1.0 比較例 1 840 2,1 700 85 0,32 細 回火 720 45 10 0.000 0 8.7 95 1.6 比删 {請先閲讀背面之注意事項V: 4本頁) 裝 本紙伕尺度通中因國家標準(CNS ) /U規格(2丨OX297公屯)
Claims (1)
- 4 5 9 7 6 8 88 8 ABCD Μ 濟 部 智 慧, 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 六、申請專利範圍 附件1 :第86 1 17942號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 0年7月修正 1 ‘一種雙繞管用鋼板,係板厚爲〇 . 3 5mm以下 的成形性優異,且成形-熱處理後之管線,其強度、韌性 均優異的雙繞管用鋼板,其特徵爲:含有C : 0 . 0 0 0 5 至 〇 .020wt%,S:0.〇2wt% 以下,N: 〇 , 以下,更含有Nb : 0 . 003 至 〇 . 〇4〇wt%,或 Ti : 0,005 至 ◦ , 060wt%之1種或2種,而且Nb ,Ti至少其 中之一,於固溶狀態有〇 . 005wt%以上存在,且由 下列數式計算之N b e x、T i e x之任一個皆未滿 0 . 0 0 5 w t %,且肥粒鐵組織之結晶粒徑爲5至+ι 〇 A m ;其中, Tiex=Ti - (48/14) ·Ν (48/32) •S-(48/12) - C N b e x ·' 1 )當 T i=〇wt% 時, Nbe, = Nb - (93/12)'· C 2) 當 Ti>〇wt%,且 Tiexg〇wt% 時, N b e x = N b 3) 當 Ti>〇wt%,Tiex<〇wt%,且 TiNsS〇wt% 時, 本紙張尺度逍用中固國家揉準(CNS ) Λ4规格(210X297公廣) -1 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I)ABCD 4 6 7 957 六、申請專利範圍 Nbax = Nb - (93/12) · C (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4)當 Ti>〇wt%,Tiex<〇wt%,且 T i n s > 0 w t % 時, Nbex = Nb - ¢9 3/12) . (C 一( 12/48) - Tins) 在此 T iNs = T i — (-48/14) * N —( 4 8 / 3 2 ) · S。 2 .如申請專利範圍第1項之雙繞管用鋼板,其中上 述發明爲:含有(::0.00 0 5至0.02〇冗1%, Si : 0 . l〇wt% 以下,Μη : 0 . 1 至 1 . 5wt %,P : 0 . 02wt% 以下,S : 0 · 02wt%以下 ,A1 :〇.10〇wt% 以下,N:0.005〇wt %以下,更含有Nb:0 .〇03至0.040wt%, 或Τι:0 .005至0 .060wt%之1種或2種, 其餘部分係由F e與不可避免的不純物之鋼組成。 3 .如申請專利範圍第1或2項之雙繞管用鋼板,其 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中上述發明爲:含有C:0.0005至◦.020wt %,31:0.1〇冗1%以下,1^11:0.1至1.5 wt%,P : . 以下,S : 0 . 02wt% 以下,A1 : 0 . lOOwt% 以下,N_: 〇 . 0050 wt%以下,更含有Nb :〇.003至◦.〇4〇wt %,或Ti :〇.005至0 .060wt%之1種或2 種,另外含有B:0.0005至0·0020wt%, Cu:0·5wt%以下,Ni :0·5wt%以下, 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -2 - 4 6 7 5 9 ABCD 六、申請專利氣圍 Cr :0.5wt%以下,Mo:0.5wt%以下之中 的1種或2種以上,其餘部分係由F e與不可避免..的不純 物之鋼組成。 4 .—種雙·繞管用鋼板之製造方法,係成形性優異, 且成形一熱處理後之管線,其強度、韌性均優異的雙繞管 用鋼板之製造法,其特徵爲:將含有C : 〇 . 〇〇〇5至 〇 .〇2〇wt%,S : 〇 · 02wt%以下,N: 〇 . 〇〇5〇wt%以下,更含有Nb : 〇 . 〇〇3至 〇.〇4〇wt%,或 Ti :0.005 至 〇.〇6〇 w t%之1種或2種,而且將由下列數式計算之Nbex、 Tiu之任一個皆未滿0.005wt%之鋼素材,施予 終了溫度爲1 0 0 0至8 5 0 t:的最終熱滾軋,最終熱滾 軋終了後以1秒內以3 0 ° C / s e c的速度急冷,並在 7 5 0 °C以下捲取,之後冷滾軋,於6 5 0 °C至8 5 t 、2 0秒以下之條件連續回火,於壓延率2 0%以 2次冷滾軋,且板厚爲0 . 3 5mm以下;其中, Tiex^Ti - (48/14) *N (48X3 2) •S— (48/12) _C N t) e x · 1) 當 Ti=〇wt% 時, . Nb〇x = Nb - (9 3/12) · C 2) 當 T i ,且 T iex 会 〇wt% 時, N b 〇 x = N b 3)當 Ti>〇wt%,T iex<〇wt%,旦 私紙張尺度逋用t國國家搮準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -3 ----^-----^— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46^957 六、申請專利範圍T i n s S 〇 w t % 時, N b e χ = N .b4 )當T〗> 〇 w T i n s > 〇 w t % 時, N b e x = N b 1 2 / 4 8 ) * T i N 在此 T iNstTi 4 8 / 3 2 ) * S 〇 A8 B8 C8 D8 '(93/12) · C . %,Tiex<〇wt%,且'(93/12) * (C-((48/14) ·Ν —( 法ΟΟο 5 ·如申請專利齙 趣_第4垣之雙繞管用鋼板之製造方 其中上述雙繞管用 1 網板爲:含有C : 0 . 0005至 至 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) S • 〇 w t %0 2 w t %以下,.0 0 5 0 w Λ %以 :〇 , l〇wt% 以下,Μη : P:0.02wt%以下,S:1 : 〇 . l〇〇wt% 以下,N下,更含有Nb · 0 . 003至 :〇.〇〇5ΜΟ·060 0 . 040wt%.^TW t %之1種或2種,其餘部分係由F e與不可避免的不 純物之鋼組成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 法 方 造 爲 板 鋼 用 管 範繞 利雙 專述 請上 串中 如其 至 : 5 η ο Μ ο , ο 下 .以 ο % 製 之 板 鋼 用 管 繞 雙 之 項 5 或 4 第 圍 C 有 含 S % tw ο 2 ο ο ο 至 % t W 5 下 以 % t W 2 ο ο S ο ο _—t W ο 2 ο 下i 以 τ %或w % o t 5 w ο ο ο 4 . ο ο · : ο Ν至 , 3 下 ο 以 ο % . t ο > W : τ ο b 以 ΟΝ %1 有 t . 含 W ο 更 一張 -紙 本 國 國 中 用 適 Μ Ns CN|卑 公 97 2 X 4 ABCD 467957 六、申請專利範圍 0 .005至0 .060wt%之1種或2種,另外含有 B : 0 . 0005 至 0 . 0〇20wt%,Cu . 5 _wt% 以下,Ni : 〇 . 5wt% 以下 * Cr : 0 , 5 wt%以下,Mo:0.5wt%以下之中的1種或2種 以上,其餘部分係由F e與不可避免的不純物之鋼組成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貫) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙浪尺度逋用中國國家梯準(CNS ) Α<ί規格(210X297公釐) -5 -
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JP32669796 | 1996-12-06 |
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