CN111349864A - 一种高强度高塑性制管用退火钢带及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度高塑性制管用退火钢带及其生产方法，所述钢带化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06～0.08%，Si≤0.03%，Mn：0.35～0.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Als：0.020～0.050%，N≤0.0045%，O≤0.0025%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括炼钢、连铸、加热、热轧、冷轧、退火和平整工序。本发明采用低碳低锰的成分设计，通过合理的工艺调控，所得钢带抗拉强度370～400MPa，屈服强度≥260MPa，延伸率A80mm≥28.0%，硬度HRB：60～68，力学性能优良。

Description

一种高强度高塑性制管用退火钢带及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高强度高塑性制管用退火钢带及其生产方法。
背景技术
自行车车把、车架、汽车头枕支架等部位多应用退火钢带焊管制造，制造过程中需经过弯曲、涨型等工序，因此要求钢材具有良好的成型性能。由于成型前、后需对钢管表面进行抛光，若钢带存在皮下夹杂、翘皮、叠轧等问题，将对产品的表面质量造成严重的不良影响，导致成材率下降。同时考虑到上述产品生命周期中的具体应用情况，所应用的钢材应具有一定的强度和硬度。而现有方法所使用的钢材牌号多为SPCC、Q195等，屈服强度低于260MPa，抗拉强度低于350MPa，延伸率不足28%，材料在加工成钢管后易出现强度不足、成形断裂等问题。同时在钢材生产过程中采用常规生产流程，不进行RH精炼处理，钢材内部洁净度较差，非金属夹杂物较多，表面易存在翘皮、夹渣等不良缺陷，在后续制管、拉拔、抛光时，多因表面问题带来大量的废次，造成了极大的成本损失。
综合上述问题的考虑，需要通过合理的成分设计、工艺流程和参数控制，制造出一种高洁净度、强度及塑性良好的焊管用钢带。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高强度高塑性制管用退火钢带；本发明还提供了一种高强度高塑性制管用退火钢带的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高强度高塑性制管用退火钢带，所述钢带化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06～0.08%，Si≤0.03%，Mn：0.35～0.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Als：0.020～0.050%，N≤0.0045%，O≤0.0025%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢带厚度为1.5～2.5mm。
本发明所述钢带抗拉强度为370～400MPa，屈服强度≥260MPa，延伸率A80mm≥28.0%，硬度HRB：60～68。
本发明还提供了一种高强度高塑性制管用退火钢带的生产方法，包括炼钢、连铸、加热、热轧、冷轧、退火和平整工序；所述炼钢工序包括铁水脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理，出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06～0.08%，Si≤0.03%，Mn：0.35～0.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Als：0.020～0.050%，N≤0.0045%，O≤0.0025%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述转炉冶炼工序，转炉拉碳、底吹后直接出钢，出钢时间≥3min；所述RH真空处理工序，纯脱气时间≥8min，钢水静置时间≥20min；所述连铸工序，采用恒拉速控制，速度为1.2～1.7m/min，连铸坯宽900～1450mm，厚180～220mm，铸坯冷却后进行切角处理，切角的两个直角边分别长10～30mm。
本发明所述加热工序，均热段温度1250～1300℃。
本发明所述热轧工序，粗轧采用可逆式轧机往复5道次轧制，每道次轧制前进行高压水除鳞，除鳞水压力≥20MPa；终轧温度为845～875℃，卷取温度为540～580℃。
本发明所述冷轧工序，采用五机架酸连轧轧制，总压下量60～72%。
本发明所述退火工序，钢带炉区速度为70～100m/min，退火加热段温度为560～580℃，退火均热段温度为690～710℃。
本发明所述平整工序，平整机延伸率为2.3～2.7%。
本发明在低碳成分的基础上，通过添加适当的锰元素，保证了材料具有足够的强度，同时具有良好的成形性、焊接性。本发明通过优选工艺路线，在LF精炼工序基础上增加RH精炼处理工序，降低了P、S、N、O等有害元素的含量，提高了钢水纯净度，同时进一步控制连铸机工艺参数，提高了铸坯质量，避免了夹渣缺陷的产生。热轧工序控制轧制工艺参数，获得细小均匀的铁素体和珠光体组织，为后续退火组织的控制提供了基础。退火工序以热轧组织为基础，优选适宜的炉区速度、退火温度制度、平整延伸率参数，进而获得具有良好强度和塑性的冷轧退火钢带。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、采用低碳低锰，不添加合金元素的成分设计，降低合金成本；2、采用“LF+RH”双联炼钢工艺，通过调整对钢水的脱气时间和静置处理时间，能有效控制钢水中全氧和氮的含量，提高钢水洁净度，降低产品夹杂物比例；3、对连铸坯进行切角，消除铸坯角部缺陷，避免因铸坯角部裂纹、气泡造成钢带边部翘皮；4、采用较低的终轧温度、卷取温度、退火均热段温度，以及较高的平整机延伸率提升产品的强度和硬度，保证产品性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1－10：一种高强度高塑性制管用退火钢带及其生产方法如下所述。
1、钢带化学成分：各实施例钢带化学成分的重量百分含量见表1。
表1：各实施例钢带的化学成分（wt%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1中的余量为铁和不可避免的杂质。
2、生产方法：包括炼钢、连铸、加热、热轧、冷轧、退火及平整工序，各工序的工艺如下所述：
（1）炼钢工序：包括铁水脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理。转炉冶炼工序中，转炉拉碳、底吹后直接出钢，出钢时间≥3min；经LF精炼对成分进行调整后进入RH真空处理工序，纯脱气时间≥8min，RH处理后钢水静置≥20min；
（2）连铸工序：采用恒拉速控制，速度为1.2～1.7m/min，连铸坯宽900～1450mm，厚180～220mm，铸坯冷却后进行切角处理，切角的两个直角边分别长10～30mm；
（3）加热工序：板坯在步进式加热炉进行加热，加热炉均热段温度控制在1250～1300℃；
（4）热轧工序：包含粗轧、精轧、层流冷却及卷取，粗轧采用可逆式轧机往复5道次轧制，每道次轧制前进行高压水除鳞，除鳞水压力≥20MPa；终轧温度为845～875℃，终轧后经层流冷却至540～580℃进行卷取；
（5）冷轧工序：采用五机架酸连轧轧制，总压下量60～72%；
（6）退火工序：钢带炉区速度为70～100m/min，钢带的加热分为预热段、加热段和均热段，钢带入炉后首先进行低温预热，加热段温度控制在560～580℃，均热段温度控制在690～710℃；
（7）平整工序：平整延伸率控制在2.3～2.7%。
各实施例生产过程中的工艺参数见表2、表3。
表2：各实施例的炼钢及板坯加热的工艺参数
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表3：各实施例的热轧至冷轧平整的工艺参数
Figure DEST_PATH_IMAGE006
3、力学性能：各实施例所得钢带的力学性能见表4。
表4：各实施例所得钢带的力学性能
Figure DEST_PATH_IMAGE008
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种高强度高塑性制管用退火钢带，其特征在于，所述钢带化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06～0.08%，Si≤0.03%，Mn：0.35～0.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Als：0.020～0.050%，N≤0.0045%，O≤0.0025%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高强度高塑性制管用退火钢带，其特征在于，所述钢带厚度为1.5～2.5mm。
3.根据权利要求1所述的高强度高塑性制管用退火钢带，其特征在于，所述钢带抗拉强度370～400MPa，屈服强度≥260MPa，延伸率A80mm≥28.0%，硬度HRB：60～68。
4.基于权利要求1-3任一项所述的一种高强度高塑性制管用退火钢带的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括炼钢、连铸、加热、热轧、冷轧、退火和平整工序；
所述炼钢工序包括铁水脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理，出钢钢水化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06～0.08%，Si≤0.03%，Mn：0.35～0.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Als：0.020～0.050%，N≤0.0045%，O≤0.0025%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述转炉冶炼工序，转炉拉碳、底吹后直接出钢，出钢时间≥3min；所述RH真空处理工序，纯脱气时间≥8min，钢水静置时间≥20min；
所述连铸工序，采用恒拉速控制，速度为1.2～1.7m/min，连铸坯宽900～1450mm，厚180～220mm，铸坯冷却后进行切角处理，切角的两个直角边分别长10～30mm。
5.根据权利要求4所述的高强度高塑性制管用退火钢带的生产方法，其特征在于，所述加热工序，均热段温度1250～1300℃。
6.根据权利要求4所述的高强度高塑性制管用退火钢带的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，粗轧采用可逆式轧机往复5道次轧制，每道次轧制前进行高压水除鳞，除鳞水压力≥20MPa；终轧温度为845～875℃，卷取温度为540～580℃。
7.根据权利要求4-6任一项所述的高强度高塑性制管用退火钢带的生产方法，其特征在于所述冷轧工序，采用五机架酸连轧轧制，总压下量60～72%。
8.根据权利要求4-6任一项所述的高强度高塑性制管用退火钢带的生产方法，其特征在于，所述退火工序，钢带炉区速度为70～100m/min，退火加热段温度为560～580℃，退火均热段温度为690～710℃。
9.根据权利要求4-6任一项所述的高强度高塑性制管用退火钢带的生产方法，其特征在于，所述平整工序，平整机延伸率为2.3～2.7%。
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