CN109457098A - 一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法 - Google Patents

一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度低碳钢钢管及其工艺方法，所述的低碳钢钢管为10钢管和20钢管，其包括以下步骤：将低碳钢按要求冷扎成最终成品前规格的钢管，对最终成品前规格的钢管进行正火热处理，然后出炉空冷，得到的钢管再进行冷加工，对最终成品钢管进行热处理，然后出炉空冷。本发明采用优质碳素钢成分体系，充分挖掘冷拔变形量、成品冷拔前热处理工艺匹配潜力、优化成品热处理工艺，获得强度高、尺寸精度高、表面光洁的钢管，钢管适合用于既有良好机械加工性能(如冲压、扩口、弯曲、焊接等)又具有高强度、高精度要求的汽车零部件加工。

Description

一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法
技术领域
本发明涉及钢管热处理生产技术领域，具体为一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法。
背景技术
低碳钢由于塑性和韧性较好，易冷热加工成形接受各种加工锻造，广泛应用于各种领域。但低碳钢由于强度和硬度低的特性，只能用于制作强度要求不高的机械零件，使其使用范围大大受到限制。随着钢铁产业产能的不断扩大，行业内竞争压力也越来越大，如何提高低碳钢强度，扩大低碳钢的使用范围成为各大钢厂急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，能使钢管适合用于既有良好机械加工性能(如冲压、扩口、弯曲、焊接等)又具有高强度、高精度要求的汽车零部件加工，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，所述低碳钢钢管为10钢和20钢，其包括以下步骤：
步骤1、将低碳钢钢管按要求冷扎成最终成品前规格的钢管，钢管成品前规格至成品规格的冷加工变形量(以延伸率计算)在1.40～1.50，同一批钢管变形量偏差范围±0.02；
步骤2、对最终成品前规格的钢管进行正火热处理，然后出炉空冷；
步骤3、将步骤2得到的钢管进行冷加工；
步骤4、将步骤3得到的最终成品钢管进行热处理，然后出炉空冷。
优选的，所述低碳钢钢管为10钢和20钢。
优选的，所述10钢的成分重量百分比如下：C含量为0.07％～0.13％、Si含量为0.17％～0.37％、Mn含量为0.35％～0.65％、P含量为≤0.035％、S含量为≤0.035％、Cr含量为≤0.25％、Ni含量为≤0.30％、Cu含量为≤0.25％，其余为Fe和不可避免的夹杂物。
优选的，所述20钢的成分重量百分比如下：C含量为0.17％～0.23％、Si含量为0.17％～0.37％、Mn含量为0.35％～0.65％、P含量为≤0.035％、S含量为≤0.035％、Cr含量为≤0.25％、Ni含量为≤0.30％、Cu含量为≤0.25％，其余为Fe和不可避免的夹杂物。
优选的，步骤1中钢管最终成品只允许进行一道次冷加工。
优选的，步骤2中10钢的钢管热处理温度为920℃±5℃，保温时间15～20min。
优选的，步骤2中20钢的钢管热处理温度为900℃±5℃，保温时间15～20min。
优选的，步骤4中10钢的钢管热处理温度为560℃±5℃，保温时间30～45min。
优选的，步骤4中20钢的钢管热处理温度为580℃±5℃，保温时间30～45min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过采用优化的碳素钢成分体系，并充分挖掘了冷拔变形量，优化成品热处理工艺，获得强度高、尺寸精度高、表面光洁的钢管，钢管适合用于既有良好机械加工性能(如冲压、扩口、弯曲、焊接等)又具有高强度、高精度要求的汽车零部件加工。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例采用的低碳钢钢管为10钢，所述10钢的成分重量百分比如下：C含量为0.07％～0.13％、Si含量为0.17％～0.37％、Mn含量为0.35％～0.65％、P含量为≤0.035％、S含量为≤0.035％、Cr含量为≤0.25％、Ni含量为≤0.30％、Cu含量为≤0.25％，其余为Fe和不可避免的夹杂物。
本实施例具体工艺步骤如下：
步骤1、将上述成分的低碳钢，按要求冷扎成最终成品前规格的钢管，钢管最终成品只允许进行一道次冷加工(即，最终成品前的规格在热处理后至成品规格只有一次冷加工过程)；钢管成品前规格至成品规格的冷加工变形量(以延伸率计算)在1.40～1.50之间，同一批钢管变形量偏差范围控制在±0.02；
步骤2、对最终成品前的规格钢管进行正火热处理，本实施例中钢管热处理温度为920℃±5℃，保温时间根据钢管壁厚定，保温时间15～20min，然后出炉空冷；
步骤3、将步骤2得到的钢管进行钢管成品冷加工；
步骤4、将步骤3得到的最终成品钢管进行热处理，钢管热处理温度为560℃±5℃，保温时间30～45min，然后出炉空冷。
通过上述步骤可以使本实施例的钢管抗拉强度达480MPa以上，伸长率达16％以上。
实施例2
本实施例采用的低碳钢钢管为20钢，所述20钢的成分重量百分比如下：C含量为0.17％～0.23％、Si含量为0.17％～0.37％、Mn含量为0.35％～0.65％、P含量为≤0.035％、S含量为≤0.035％、Cr含量为≤0.25％、Ni含量为≤0.30％、Cu含量为≤0.25％，其余为Fe和不可避免的夹杂物。
本实施例具体工艺步骤如下：
步骤1、将上述成分的低碳钢，按要求冷扎成最终成品前规格的钢管，钢管最终成品只允许进行一道次冷加工(即，最终成品前的规格在热处理后至成品规格只有一次冷加工过程)；钢管成品前规格至成品规格的冷加工变形量(以延伸率计算)在1.40～1.50之间，同一批钢管变形量偏差范围控制在±0.02；
步骤2、对最终成品前的规格钢管进行正火热处理，本实施例中钢管热处理温度900℃±5℃，保温时间根据钢管壁厚定，一般保温时间15～20min，然后出炉空冷；
步骤3、将步骤2得到的钢管进行钢管成品冷加工；
步骤4、将步骤3得到的最终成品钢管进行热处理，所述钢管热处理温度580℃±5℃，保温时间30～45min，然后出炉空冷。
通过上述步骤可以使本实施例的钢管抗拉强度达可达580MPa以上、伸长率14％以上。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，其特征在于：所述低碳钢钢管为10钢和20钢，其包括以下步骤：
步骤1、将所述低碳钢钢管按要求冷扎成最终成品前规格的钢管，钢管成品前规格至成品规格的冷加工变形量(以延伸率计算)在1.40～1.50，同一批钢管变形量偏差范围±0.02；
步骤2、对最终成品前规格的钢管进行正火热处理，然后出炉空冷；
步骤3、将步骤2得到的钢管进行冷加工；
步骤4、将步骤3得到的最终成品钢管进行热处理，然后出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，其特征在于：所述10钢的成分重量百分比如下：C含量为0.07％～0.13％、Si含量为0.17％～0.37％、Mn含量为0.35％～0.65％、P含量为≤0.035％、S含量为≤0.035％、Cr含量为≤0.25％、Ni含量为≤0.30％、Cu含量为≤0.25％，其余为Fe和不可避免的夹杂物。
3.根据权利要求1所述的一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，其特征在于：所述20钢的成分重量百分比如下：C含量为0.17％～0.23％、Si含量为0.17％～0.37％、Mn含量为0.35％～0.65％、P含量为≤0.035％、S含量为≤0.035％、Cr含量为≤0.25％、Ni含量为≤0.30％、Cu含量为≤0.25％，其余为Fe和不可避免的夹杂物。
4.根据权利要求1所述的一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，其特征在于：所述步骤1中钢管最终成品只允许进行一道次冷加工。
5.根据权利要求1和2所述的一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，其特征在于：所述步骤2中的钢管热处理温度为920℃±5℃，保温时间15～20min。
6.根据权利要求1和3所述的一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，其特征在于：所述步骤2中的钢管热处理温度为900℃±5℃，保温时间15～20min。
7.根据权利要求1和2所述的一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，其特征在于：所述步骤4中的钢管热处理温度为560℃±5℃，保温时间30～45min。
8.根据权利要求1和3所述的一种提高低碳钢钢管强度的工艺方法，其特征在于：所述步骤4中的钢管热处理温度为580℃±5℃，保温时间30～45min。
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