CN112725694A - 一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷及生产方法 - Google Patents

一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷及生产方法，从成分的角度而言，通过降低Mn含量，以减少硫化锰的形成，控制钢卷中非金属夹杂物及硫含量，获得内部质量良好的热轧酸洗钢卷，以满足冷拔焊管的使用要求；所述生产方法，与上述成分相配合，由于在成分中降低了Mn含量，因此，生产步骤中将卷取温度由以往的600℃以上的温度，降低到550～580℃，同时减少热轧酸洗钢卷中珠光体含量，以获得细小的铁素体，确保钢中铁素体含量较高，利用铁素体塑性好、延展性好的特点，实现冷拔压扁不开裂的目的。

Description

一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷及生产方法
技术领域
本发明公开涉及炼钢的技术领域，尤其涉及一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷生产方法。
背景技术
冷拔焊管是用精密电阻焊接(ERW)+精密拔制而成，在机械的液压缸上有大量应用。电阻焊管焊接后，整体管身经过正火确保了焊缝和热影响区与其余部分在金相组织和机械性上的同质；冷拔及后续热处理(消除内应力)，钢管具有良好的尺寸和机械性能。
热轧酸洗钢卷是冷拔焊管的原料，现有生产冷拔焊管用热轧酸洗钢卷的化学成分，按质量百分含量计，C：0.17～0.19％，Si≤0.05％，Mn：0.60～0.80％，P≤0.020％，S≤0.006％， Als：0.02～0.06％，N≤0.0060％，O≤0.0040％，Fe余量。采用上述成分的热轧酸洗钢卷制成冷拔焊管成品后，在压扁实验中极易出现开裂现象。
因此，如何研发一种适用于冷拔焊管的热轧酸洗钢卷及生产方法，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷及生产方法，以减少钢中的非金属夹杂物，满足冷拔焊管的使用要求
一方面，本发明提供了一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷，该热轧酸洗钢卷按质量百分含量计，所述热轧酸洗钢卷包含以下成分：
C：0.14～0.16％、Si≤0.05％、Mn：0.40～0.60％、P≤0.020％、S≤0.010％，Als：0.02～0.06％、N≤0.0060％、O≤0.0040％、Fe余量。
优选，所述改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，所述热轧酸洗钢卷包含以下成分：
C：0.14％、Si≤0.03％、Mn：0.42％、P：0.020％、S：0.010％、Als：0.03％、N：0.0050％、 O：0.0026％、Fe余量。
另一方面，本发明还提供了一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷的生产方法，所述生产方法依次按照如下步骤进行：铁水预处理、炼钢、热轧以及酸洗，所述热轧步骤包括：初轧、精轧以及卷取；
其中，所述卷取的温度为550～580℃。
优选，所述初轧的开轧温度为1130～1150℃；
所述精轧的终轧温度为840～860℃。
进一步优选，所述炼钢步骤包括：LF炉外精炼以及连铸；
所述LF炉外精炼时间为30～40min，钢水进行钙处理，之后静置底吹氩≥6min；
所述连铸采用恒拉速，连铸时钢水过热度10～25℃。
进一步优选，所述酸洗步骤包括：拉矫以及酸洗；
其中，所述拉矫采用5辊形式进行拉矫，让氧化铁皮疏松；
所述酸洗的酸液温度为70～85℃，酸液浓度或者氢离子浓度为80-150g/l。
本发明提供的改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷，从成分的角度而言，通过降低Mn含量，以减少硫化锰的形成，控制钢卷中非金属夹杂物及硫含量，获得内部质量良好的热轧酸洗钢卷，以满足冷拔焊管的使用要求。
本发明提供的改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷的生产方法，与上述成分相配合，由于在成分中降低了Mn含量，因此，生产步骤中将卷取温度由以往的600℃以上的温度，降低到550～580℃，减少热轧酸洗钢卷中珠光体含量，以获得细小的铁素体，确保钢中铁素体含量较高，利用铁素体塑性好、延展性好的特点，实现冷拔压扁不开裂的目的。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法的例子。
目前采用按质量百分含量计，成分含量为C：0.17～0.19％，Si≤0.05％，Mn：0.60～0.80％， P≤0.020％，S≤0.006％，Als：0.02～0.06％，N≤0.0060％，O≤0.0040％，Fe余量的热轧酸洗钢卷进行冷拔焊管的制备，将该冷拔焊管进行压扁实验80％以上均会出现开裂的现象。通过检测分析热轧酸洗钢卷中硫化锰夹杂物≥2.0级，发明人通过大量的研究发现：由于热轧酸洗钢卷中非金属夹杂物硫化锰等影响了钢中组织连续性，在冷拔和压扁的过程中无法实现足够的延伸，因此开裂。所以解决开裂，应该解决非金属夹杂物的影响。
以往为了减少硫化锰的析出均采用控硫的方式，但是在炼钢过程中，控硫的工艺难度较大，往往要在过程中增加深脱硫步骤，导致炼钢时间长、生产成本高。
本实施方案首次提出了，可采用降低锰含量，即控制锰的方式实现，减少硫化锰的析出，进而减少钢种硫化锰杂质的含有等级，因此，本实施方案提供的改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，该热轧酸洗钢卷包由以下成分组成：
C：0.14～0.16％、Si≤0.05％、Mn：0.40～0.60％、P≤0.020％、S≤0.010％，Als：0.02～0.06％、N≤0.0060％、O≤0.0040％、Fe余量。
优选，按质量百分含量计，该热轧酸洗钢卷由以下成分组成：
C：0.14％、Si≤0.03％、Mn：0.42％、P：0.020％、S：0.010％、Als：0.03％、N：0.0050％、 O：0.0026％、Fe余量。
通过上述化学成分的改变会造成材料的巨大变化，降低锰含量，有利于减少硫化锰的析出，不需要深脱硫，由此减少了深脱硫造成的炼钢时间增长和生产成本过高的问题。
上述热轧酸洗钢卷对应的生产方法为：依次进行铁水预处理、炼钢、热轧以及酸洗步骤，其中，热轧步骤包括：初轧、精轧以及卷取，且卷取的温度为550～580℃。
由于上述热轧酸洗钢卷中锰含量降低，会导致热轧酸洗钢卷的强度有所降低，因此，在生产过程中进行低温卷取，将以往的卷取温度由600℃降低至550～580℃，减少热轧酸洗钢卷中珠光体含量。
上述方案的核心在于：
1、利用降低锰含量来减少硫化锰的析出，可以减少炼钢工序脱硫的处理时间，在不深脱硫获得极低硫含量的情形下，满足后续的生产和使用要求。
2、利用铁素体的特性，在生产工艺设计中侧重提高铁素体含量，获得塑性和延展性好的热轧酸洗钢卷，并且以细小的铁素体提高钢材的强度。
上述生产方法中，初轧的开轧温度为1130～1150℃，精轧的终轧温度温度为 840～860℃。
炼钢步骤和酸洗步骤均是按照现有方式进行，具体为：
炼钢步骤包括：LF炉外精炼以及连铸，其中，LF炉外精炼时间为30～40min，钢水进行钙处理，之后静置底吹氩≥6min，连铸采用恒拉速，连铸时钢水过热度10～25℃。
酸洗主要步骤包括：拉矫以及酸洗，其中，采用5辊形式的拉矫，让氧化铁皮疏松；酸液温度为70～85℃，酸液浓度或者氢离子浓度为80-150g/l。
下面结合具体的实施例对本发明进行更进一步的解释说明。
以下实施例均按照上述实施方案进行提供的铁水预处理、炼钢、热轧以及酸洗步骤进行，各步骤的工艺参数均相同，唯一不同的为卷取温度，以验证卷取温度对于热轧酸洗钢卷的性能影响。
实施例1
一种热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，由以下成分制成C：0.14％，Si≤0.03％，Mn：0.42％，P：0.020％，S：0.010％，Als：0.03％，N：0.0050％，O：0.0026％。
热轧工序中卷取温度580℃。
检测热轧酸洗钢卷中硫化物夹杂物等级1.0级，铁素体晶粒度12.3级，珠光体细小且均匀分布。制成的直缝冷拔焊管成品，在压扁实验中未出现开裂。
实施例2
一种热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，由以下成分制成C：0.14％，Si≤0.03％，Mn：0.42％，P：0.020％，S：0.010％，Als：0.03％，N：0.0050％，O：0.0026％，Fe余量。
热轧工序中卷取温度560℃。
检测热轧酸洗钢卷中硫化物夹杂物等级0.5级，铁素体晶粒度12.5级，珠光体细小且均匀分布。制成的直缝冷拔焊管成品，在压扁实验中未出现开裂。
实施例3
一种热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，由以下成分制成C：0.14％，Si≤0.03％，Mn：0.42％，P：0.020％，S：0.010％，Als：0.03％，N：0.0050％，O：0.0026％，Fe余量。
热轧工序中卷取温度550℃。
检测热轧酸洗钢卷中硫化物夹杂物等级0.5级，铁素体晶粒度12.5级，珠光体细小且均匀分布。制成的直缝冷拔焊管成品，在压扁实验中未出现开裂。
对比例1
一种热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，由以下成分制成C：0.14％，Si≤0.03％，Mn：0.42％，P：0.020％，S：0.010％，Als：0.03％，N：0.0050％，O：0.0026％，Fe余量。
热轧工序中卷取温度600℃。
检测热轧酸洗钢卷中硫化物夹杂物等级0.5级，铁素体11.5级，珠光体较大，厚度中心珠光体较多。制成的直缝冷拔焊管成品，在压扁实验中25％出现开裂。
对比例2
一种热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，由以下成分制成C：0.18％，Si≤0.03％，Mn：0.70％，P：0.020％，S：0.010％，Als：0.03％，N：0.0050％，O：0.0025％，Fe余量。
热轧工序中卷取温度600℃。
检测热轧酸洗钢卷中硫化物夹杂物等级1.0级，铁素体11.5级，珠光体较大，厚度中心珠光体较多。制成的直缝冷拔焊管成品，在压扁实验中25％出现开裂。
实施例4
一种热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，由以下成分制成C：0.16％，Si≤0.05％，Mn：0.60％，P：0.015％，S：0.006％，Als：0.06％，N：0.0060％，O：0.0026％，Fe余量。
热轧工序中卷取温度580℃。
检测热轧酸洗钢卷中硫化物夹杂物等级0.5级，铁素体晶粒度12.3级，珠光体细小且均匀分布。制成的直缝冷拔焊管成品，在压扁实验中未出现开裂。
实施例5
一种热轧酸洗钢卷，按质量百分含量计，由以下成分制成C：0.15％，Si≤0.05％，Mn：0.40％，P：0.020％，S：0.004％，Als：0.02％，N：0.0050％，O：0.0030％，Fe余量。
热轧工序中卷取温度580℃。
检测热轧酸洗钢卷中硫化物夹杂物等级0.5级，铁素体晶粒度12.3级，珠光体细小且均匀分布。制成的直缝冷拔焊管成品，在压扁实验中未出现开裂。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷，其特征在于，按质量百分含量计，所述热轧酸洗钢卷包含以下成分：
C：0.14～0.16％、Si≤0.05％、Mn：0.40～0.60％、P≤0.020％、S≤0.010％，Als：0.02～0.06％、N≤0.0060％、O≤0.0040％、Fe余量。
2.根据权利要求1所述改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷，其特征在于，按质量百分含量计，所述热轧酸洗钢卷包含以下成分：
C：0.14％、Si≤0.03％、Mn：0.42％、P：0.020％、S：0.010％、Als：0.03％、N：0.0050％、O：0.0026％、Fe余量。
3.一种权利要求1或2所述改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷的生产方法，所述生产方法依次按照如下步骤进行：铁水预处理、炼钢、热轧以及酸洗，其特征在于：
所述热轧步骤包括：初轧、精轧以及卷取；
其中，所述卷取的温度为550～580℃。
4.根据权利要求3所述改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷的生产方法，其特征在于，所述初轧的开轧温度为1130～1150℃；
所述精轧的终轧温度为840～860℃。
5.根据权利要求3所述改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷的生产方法，其特征在于，所述炼钢步骤包括：LF炉外精炼以及连铸；
所述LF炉外精炼时间为30～40min，钢水进行钙处理，之后静置底吹氩≥6min；
所述连铸采用恒拉速，连铸时钢水过热度10～25℃。
6.根据权利要求3所述改善焊管冷拔后压扁性能的热轧酸洗钢卷的生产方法，其特征在于，所述酸洗步骤包括：拉矫以及酸洗；
其中，所述拉矫采用5辊形式进行拉矫，让氧化铁皮疏松；
所述酸洗的酸液温度为70～85℃，酸液浓度或者氢离子浓度为80-150g/l。
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