冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法

摘要

本发明属于冶金技术领域，具体公开了一种制得的成品抗拉强度和延伸率均较高的冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法。该方法包括制钢坯、钢坯加热、热轧、冷却和卷取步骤；所制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.04～0.07％，Si 0.06～0.10％，Mn 0.2～0.25％，P 0～0.025％，S 0～0.025％，V 0.01～0.015％，Ti 0～0.005％，Cr 0～0.03％，Ni 0～0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质；钢坯加热步骤中，钢坯加热温度为1150～1180℃，加热时间为1～3小时；热轧步骤中，初轧温度控制在1150～1160℃，精轧终轧温度控制在870～950℃；冷却步骤采用轧后前段层流水冷；卷取步骤的温度控制在650～680℃。本发明方法获得的钢带成品屈服强度≥300MPa，抗拉强度≥380MPa，延伸率≥40％，具有良好的冷弯性能和焊接性能。

权利要求

1.冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法，包括制钢坯步骤，其特征在于：还包括钢坯加热、热轧、冷却和卷取步骤；所制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.05～0.06％,Si0.07～0.09％,Mn 0.22～0.24％,P 0～0.02％,S 0～0.02％,V 0.012～0.014％，Ti 

0.002～0.005％，Cr 0.02～0.03％，Ni 0.02～0.03％,余量为Fe和不可避免的杂质；

钢坯加热步骤中，钢坯加热温度为1150～1180℃，加热时间为1～3小时；

热轧步骤中，初轧温度控制在1150～1160℃，精轧终轧温度控制在870～950℃；

冷却步骤采用轧后前段层流水冷；

卷取步骤的温度控制在650～680℃。

2.如权利要求1所述的冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法，其特征在于：钢坯加热步骤中，钢坯加热温度为1155～1175℃，加热时间为1.5～2小时；

热轧步骤中，初轧温度控制在1155～1160℃，精轧终轧温度控制在890～920℃；

卷取步骤的温度控制在660～670℃。

3.如权利要求1或2所述的冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法，其特征在于：冷却步骤中，冷却速度为10～30℃/s。

4.如权利要求1或2所述的冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法，其特征在于：热轧步骤中，精轧的轧制道次为六个，依次轧制使得中间坯的厚度分别为40～30毫米、30～22毫米、

22～16毫米、16～11毫米、11～7毫米和7～5毫米。

5.如权利要求1所述的冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法，其特征在于：钢坯主要由高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼和连铸工序制得。

说明书

冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法

技术领域

[0001] 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法。

背景技术

[0002] 薄壁管是薄壁钢管的简称，是指外径与管壁厚度之比大于20的钢管，其通常由冷轧(拔)而成。用作冷轧薄壁管管坯的热轧钢带通常由冷成型用钢制得，普遍采用牌号为Q235B的钢生产制造。国标GB/T 700-2006标准要求中Q235B钢化学成分按重量计包含不大于0.12％的C、不大于0.35％的Si、不大于1.4％的Mn、不大于0.04的P和S、以及余量Fe和不可避免的杂质；其中，规定要求的力学性能中屈服强度不小于235MPa、抗拉强度要求在370～500MPa、断后伸长率不小于26％。然而，用作冷轧薄壁管管坯的热轧钢带需要较好的抗拉强度和延伸率，采用现有生产方法制得的热轧钢带其力学性能往往不能满足上述技术条件要求，难以用于制作冷轧薄壁管。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种制得的成品抗拉强度和延伸率均较高的冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法，包括制钢坯步骤，还包括钢坯加热、热轧、冷却和卷取步骤；所制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.04～0.07％,Si 0.06～0.10％,Mn 0.2～0.25％,P 0～0.025％,S 0～0.025％,V 0.01～0.015％，Ti 0～0.005％，Cr 0～0.03％，Ni 0～0.03％,余量为Fe和不可避免的杂质；

[0005] 钢坯加热步骤中，钢坯加热温度为1150～1180℃，加热时间为1～3小时；

[0006] 热轧步骤中，初轧温度控制在1150～1160℃，精轧终轧温度控制在870～950℃；

[0007] 冷却步骤采用轧后前段层流水冷；

[0008] 卷取步骤的温度控制在650～680℃。

[0009] 其中，钢坯可以采用本领域技术人员公知的方法由高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼和连铸工序制得。

[0010] 进一步的是，所制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.05～0.06％,Si 0.07～0.09％,Mn 0.22～0.24％,P 0～0.020％,S 0～0.020％,V 0.012～0.014％，Ti 
0.002～0.005％，Cr 0.02～0.03％，Ni 0.02～0.03％,余量为Fe和不可避免的杂质；

[0011] 钢坯加热步骤中，钢坯加热温度为1155～1175℃，加热时间为1.5～2小时；

[0012] 热轧步骤中，初轧温度控制在1155～1160℃，精轧终轧温度控制在890～920℃；

[0013] 卷取步骤的温度控制在660～670℃。

[0014] 进一步的是，冷却步骤中，冷却速度为10～30℃/s。

[0015] 进一步的是，热轧步骤中，精轧的轧制道次为六个，依次轧制使得中间坯的厚度分别为40～30毫米、30～22毫米、22～16毫米、16～11毫米、11～7毫米和7～5毫米。

[0016] 通过本发明方法制得的冷轧薄壁管用热轧钢带微观组织结构包括铁素体和珠光体，晶粒度为9～10级，以晶体结构总体积为基准，铁素体的体积百分数为60～80％，珠光体的体积百分数为20～40％。铁素体指的是C溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，具有体心立方晶体结构。珠光体是钢的金相形态之一，钢过冷奥氏体的等温转变产物，其组成物(按重量比计)α-Fe占60～80％，Fe3C占20～40％，其外形分为片状及粒状(与钢过冷奥氏体冷却速度有关)。对于低碳钢而言，化学成分均匀的奥氏体冷却后通常形成片状珠光体，如果奥氏体成分不均匀，尤其有二次渗碳体残存时，会形成粒状珠光体。铁素体以及珠光体的体积百分数可以采用本领域技术人员公知的方法测得，例如GB/T 6394金相法。

[0017] 本发明的有益效果是：本发明方法通过控制钢坯的化学成分、钢坯加热温度、热轧温度、冷却工艺及卷取温度等生产条件，使通过本发明方法生产的热轧钢带的屈服强度≥300MPa，抗拉强度≥380MPa，延伸率≥40％，具有良好的冷弯性能和焊接性能，特别适合用于制作冷轧薄壁管。同样的工艺条件下，与采用高Mn或微Nb合金化处理钢所生产的同级别热轧钢带相比，本发明方法生产的热轧钢带具有明显的成本优势；经测算，其生产成本与高Mn或微Nb合金化处理钢相比，生产成本分别低15元/吨和30元/吨。本发明采用的生产工艺简单、制得的成品性能优越、生产成本较低，具有较高的性价比。

具体实施方式

[0018] 冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法的工艺流程包括：制钢坯→钢坯加热→热轧→冷却→卷取；

[0019] 其中，制钢坯步骤可采用本领域技术人员公知的方法经转炉冶炼、LF精炼和连铸工序制得钢坯；例如：转炉冶炼工序具体为将高炉铁水及冶炼炉料在转炉中冶炼得到钢水，然后将钢水脱氧并进行合金化；在合金化步骤中将碳质材料、硅锰、硅铁、铬铁、镍板、钒铁、钛铁等合金加入到脱氧后的钢水中，得到钢水(按重量百分比计)为：C 0.04～0.07％,Si 0.06～0.1％,Mn 0.2～0.25％,P 0～0.025％,S 0～0.025％,V 0.01～0.015％，Ti 0～
0.005％，Cr 0～0.03％，Ni 0～0.03％,余量为Fe和不可避免的杂质；为了使入炉原料中S的含量小于或等于入炉铁水总重量的0.025％，可以采用低硫铁水或半钢冶炼。为了防止金属元素尤其是锰元素的烧损，要严格控制冶炼过程温度及出钢时的氧活度。冶炼过程添加的碳质材料为本领域公知的碳质材料，优选为沥青焦、无烟煤和碳粉中的一种或几种。冶炼的时间为常规的冶炼的时间。通过LF精炼工序对钢水的氧活度、纯净度及温度进行微调。连铸工序可以是将精炼后的钢水浇铸至预先烧烤过的中间包中，经全流程保护的连续铸机浇铸成板坯；浇铸后，可以按照常规方法进行冷却，如在室温下自然冷却。

[0020] 所制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.04～0.07％,Si 0.06～0.1％,Mn 0.2～0.25％,P 0～0.025％,S 0～0.025％,V 0.01～0.015％，Ti 0～0.005％，Cr 0～0.03％，Ni 0～0.03％,余量为Fe和不可避免的杂质；

[0021] 钢坯加热步骤是将加热温度控制在1150～1180℃，对钢坯加热1～3小时；

[0022] 热轧步骤是将加热后的钢坯进行高温轧制，轧制的目的是使冷轧薄壁管用热轧钢带达到所需的厚度。本发明方法热轧步骤中，初轧温度控制在1150～1160℃，精轧终轧温度控制在870～950℃；通常，精轧的轧制道次为六个，依次轧制使得中间坯的厚度分别为40～30毫米、30～22毫米、22～16毫米、16～11毫米、11～7毫米及7～5毫米；

[0023] 对于冷轧薄壁管用热轧钢带来说，往往需要轧制后经冷却调整钢材内部的组织状态，再卷取成卷。为了满足热轧钢带的组织和性能要求，从轧机出来的钢带必须在很短的时间内，在很高的冷却速度下冷却到卷取温度进行卷取。通常，热轧后立即采用轧后前段层流水冷将热轧钢带快速冷却到650～680℃进行卷取，冷却步骤中冷却速度优选为10～30℃/s。

[0024] 作为本发明的一种优选方案，该冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法，所制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.05～0.06％,Si 0.07～0.09％,Mn 0.22～0.24％,P 0～0.020％,S 0～0.020％,V 0.012～0.014％，Ti 0.002～0.005％，Cr 0.02～0.03％，Ni 
0.02～0.03％,余量为Fe和不可避免的杂质；

[0025] 钢坯加热步骤中，钢坯加热温度为1155～1175℃，加热时间为1.5～2小时；

[0026] 热轧步骤中，初轧温度控制在1155～1160℃，精轧终轧温度控制在890～920℃；

[0027] 卷取步骤的温度控制在660～670℃。

[0028] 通常，该冷轧薄壁管用热轧钢带的生产方法的工艺流程还包括精整和包装入库。

[0029] 以下通过实施例和对比例对本发明作进一步说明。

[0030] 实施例1

[0031] 高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼、连铸工序制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.05％，Si 0.08％，Mn 0.22％，P 0.016％，S 0.014％，V 0.012％，Ti 0.003％，Cr 0.015％，Ni 0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质；钢坯在加热炉中的加热温度为1165℃，加热时间为65分钟，初轧温度1157℃，精轧终轧温度为915℃，卷取温度为665℃，热轧成品厚度为5.0毫米。将制备好的冷轧薄壁管用热轧钢带进行机械性能检测，成品屈服强度
340MPa，抗拉强度400MPa，延伸率43％，冷弯性能良好，钢板焊接性能良好，完全符合国标GB/T 700-2006标准对普碳钢的力学性能要求，特别适合用于制作冷轧薄壁管。

[0032] 实施例2

[0033] 高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼、连铸工序制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.04％，Si 0.06％，Mn 0.2％，P 0.012％，S 0.011％，V 0.01％，Ti 0.001％，Cr：0.01％，Ni 0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质；钢坯在加热炉中的加热温度为1160℃，加热时间130分钟，初轧温度1155℃，终轧温度为910℃，卷取温度为660℃，热轧成品厚度为
5.0毫米。将制备好的冷轧薄壁管用热轧钢带进行机械性能检测，成品屈服强度330MPa，抗拉强度390MPa，延伸率40％，冷弯性能良好，钢板焊接性能良好，完全符合国标GB/T 700-
2006标准对普碳钢的力学性能要求，特别适合用于制作冷轧薄壁管。

[0034] 实施例3

[0035] 高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼、连铸工序制得的钢坯中各化学成分的重量百分比为：C 0.07％，Si 0.09％，Mn 0.25％，P 0.025％，S 0.017％，V 0.015％，Ti 0.004％，Cr 0.03％，Ni 0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质；钢坯在加热炉中的加热温度为1175℃，加热时间100分钟，初轧温度1160℃，终轧温度为950℃，卷取温度为680℃，热轧成品厚度为
5.0毫米。将制备好的冷轧薄壁管用热轧钢带进行机械性能检测，成品屈服强度350MPa，抗拉强度430MPa，延伸率44％，冷弯性能良好，钢板焊接性能良好，完全符合国标GB/T 700-
2006标准对普碳钢的力学性能要求，特别适合用于制作冷轧薄壁管。

[0036] 对比例

[0037] 钢坯成分与实施例1完全相同。钢坯在加热炉中的加热温度为1250℃，加热时间200分钟，初轧温度1230℃，终轧温度为1050℃，卷取温度为800℃，热轧成品厚度为5.0毫米。将制备好的板卷进行机械性能检测，成品屈服强度200MPa，抗拉强度350MPa，延伸率
25％，不符合国标GB/T 700-2006标准对普碳钢的力学性能要求，难以用于制作冷轧薄壁管。