冷藏焊管用冷轧带钢连退生产系统和方法、该带钢和焊管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种冷藏焊管用冷轧带钢生产系统和方法、该带钢和焊管，属于工程材料【技术领域】。该系统和方法的退火为连续退火，加热段温度为760±10℃，退火温度为760±10℃，缓冷出口温度为640±10℃，快冷出口温度为410±10℃，过时效温度为375±10℃，终冷出口温度为175±10℃；冷轧压下率达到72～82％。该带钢由该系统和方法生产而成，各组分质量百分数分别为：C，0.035-0.045％；Mn，0.6～0.8％；Si，≤0.03％；P，≤0.015％；S，≤0.015％；Als，≤0.04％，N，0.0030～0.0050，余量为Fe。该冷藏焊管由该带钢制造而成。该系统和方法生产而成的该带钢、该焊管具有抗低温脆性。
【专利说明】冷藏焊管用冷轧带钢连退生产系统和方法、该带钢和焊管
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程材料【技术领域】，特别涉及一种冷藏焊管用冷轧带钢生产系统和方 法、该带钢和焊管。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，冷藏焊管用冷轧带钢在生产过程中的退火工艺一般是采用罩式退 火。而现有对冷藏焊管用冷轧带钢的研究通常是击中在对其化学成分的控制上，在满足冷 轧板退火冲压性能要求的前提下，通过对其化学成分的严格控制，降低带钢的低温脆性。几 乎没有研究是针对该冷藏焊管用冷轧带钢的退火工艺进行的。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明提出了一种在生产过程中采用连续退火工艺的冷藏焊管 用冷轧带钢生产系统和方法，应用该生产系统和生产方法生产而成的冷藏焊管用冷轧带钢 及应用该冷轧带钢制成的冷藏焊管。
[0004] 本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢的生产系统包括热轧机组、冷轧机组、退火炉 和平整机，冷藏焊管用铸坯依次经过所述热轧机组、冷轧机组、退火炉和平整机后得到冷藏 焊管用冷轧带钢，所述退火炉为连续退火炉；
[0005] 所述冷轧机组的冷轧压下率的范围为72?82% ;
[0006] 所述连续退火炉加热段温度为760±10°C，退火温度为760±10°C，缓冷出口温 度为640± KTC，快冷出口温度为410± KTC，过时效温度为375± KTC，终冷出口温度为 175±10°C。
[0007] 作为优选，所述平整机的平整延伸率为0. 74%?0. 80%。
[0008] 作为优选，所述热轧机组的加热温度为1250±20°C ;终轧温度为930±20°C ;卷取 温度为730±20°C。
[0009] 本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢的生产方法依次包括热轧、冷轧、退火和平整 的步骤，所述退火的步骤为连续退火；
[0010] 所述冷轧步骤中冷轧压下率的范围为72?82% ;
[0011] 所述连续退火步骤中加热段温度为760± KTC，退火温度为760± KTC，缓冷出口 温度为640 ± I (TC，快冷出口温度为410 ± I (TC，过时效温度为3 7 5 ± I (TC，终冷出口温度为 175±10°C。
[0012] 作为优选，所述平整步骤的平整延伸率为0. 74%?0. 80%。
[0013] 作为优选，所述热轧步骤的加热温度为1250±20°C ;终轧温度为930±20°C ;卷取 温度为730±20°C。
[0014] 本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢由本发明提供的生产系统或者本发明提供的 生产方法生产而成，各组分质量百分数分别为：C，0.035-0. 045% ;Mn，0.6?0.8% ;Si， 彡 0· 03% ;P，彡 0· 015% ;S，彡 0· 015% ;Als，彡 0· 04%，Ν，0· 0030 ?0· 0050,余量为 Fe。
[0015] 本发明提供的冷藏焊管，由本发明提供的冷轧带钢制造而成。
[0016] 本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢的生产系统冷轧机组的冷轧压下率的范围为 72?82%，连续退火炉的退火温度为760± KTC，冷轧压下率和退火温度均较高，在冷轧变 形后的再结晶和退火过程中有利于{111}织构的形成。{111}织构直接影响冷轧带钢的深 冲性能，该深冲性能是由其塑性应变比r值衡量的，而该塑性应变比r值的高低取决于冷轧 带钢的织构，{111}织构愈强，{100}织构愈弱，则该塑性应变比r值越高，此时，冷轧带钢的 深冲性能越好。连续退火炉中加热段温度为760 ± KTC，退火温度为760 ± KTC，缓冷出口 温度为640± KTC，即连续退火炉采用平衡退火均热温度，能够避免晶粒过分粗大，保持一 定量的碳化物析出强化晶界，同时降低连续退火炉快冷段出口温度至410± KTC，能够保证 冷却过程中，增大细小第二相在晶界的结合力，抗二次加工脆性能力提高。综上，本发明提 供冷藏焊管用冷轧带钢的生产系统生产而成的冷藏焊管用冷轧带钢不仅深冲性能好，而且 抗二次加工脆性能力提高，当其应用在低温环境时，是一种抗低温脆性冷藏焊管用冷轧带 钢。
[0017] 本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢的生产方法的有益效果与本发明提供冷藏焊管 用冷轧带钢的生产系统的有益效果类似，此处不再赘述。
[0018] 本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢是采用本发明提供的生产系统或者生产方法生 产而成的，在生产工艺上的有益效果与本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢是采用本发明提供 的生产系统或者生产方法的有益效果类似，此处不再赘述。此外，在带钢的组成成分上，C 元素主要作为强化元素加入，主要保证该冷轧带钢相应的强度和硬度，能促使针状铁素体 的形成，并且减少晶界铁素体，最佳韧性的获得是C在0. 03%?0. 07%，随着C含量的增 加针状铁素体的比例增加。在一定范围内，增加 C含量对韧性和强度都有益。但含碳量超 过0. 10%后，低温冲击韧性迅速下降。因此，为了保证焊管具有良好的低温韧性，必须严 格控制冷轧带钢中的碳含量。Mn是保证强度的主要合金元素之一，该元素能有效地降低 C-A的转变温度，抑制晶界先共析铁素体的形成，促使焊缝中形成针状铁素体组织。在 0. 6%?1. 6%范围内能有效地抑制晶界先共析铁素体和侧板条铁素体，使针状铁素体的 比例提高，获得很高的韧性。随着w(Mn)/V(C)的增加，韧性有所降低，因此，合金系中须 考虑到C与Mn的合理配置，C的含量为0. 035-0. 045 %，Mn含量为0. 6-0. 8 %时，可以保证在 低温环境下，本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢具有较高的韧性。S、P作为杂质元素，能使焊 管塑韧性及抗脆性能降低，因此焊缝中要严格控制其含量，因此，需要控制在S < 0. 015%、 P 彡 0· 015%。
[0019] 本发明提供的冷藏焊管由本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢制造而成，由于该冷 轧带钢具有抗低温脆性的性能，因此，该冷藏焊管也具有抗低温脆性的性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本发明实施例提供的冷藏焊管用冷轧带钢的金相组织照片。
【具体实施方式】
[0021] 为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
[0022] 本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢的生产系统包括热轧机组、冷轧机组、退火炉 和平整机，冷藏焊管用铸坯依次经过热轧机组、冷轧机组、退火炉和平整机后得到冷藏焊管 用冷轧带钢，退火炉为连续退火炉；冷轧机组的冷轧压下率的范围为72?82% ;连续退火 炉加热段温度为760 ± KTC，退火温度为760 ± KTC，缓冷出口温度为640 ± KTC，快冷出口 温度为410± KTC，过时效温度为375± KTC，终冷出口温度为175± KTC。
[0023] 本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢的生产系统冷轧机组的冷轧压下率的范围为 72?82%，连续退火炉的退火温度为760± KTC，冷轧压下率和退火温度均较高，在冷轧变 形后的再结晶和退火过程中有利于{111}织构的形成。{111}织构直接影响冷轧带钢的深 冲性能，该深冲性能是由其塑性应变比r值衡量的，而该塑性应变比r值的高低取决于冷轧 带钢的织构，{111}织构愈强，{100}织构愈弱则该塑性应变比r值越高，此时，冷轧带钢的 深冲性能越好。连续退火炉中加热段温度为760± KTC，退火温度为760± KTC，缓冷出口 温度为640± KTC，即连续退火炉采用平衡退火均热温度，能够避免晶粒过分粗大，保持一 定量的碳化物析出强化晶界，同时降低连续退火炉快冷段出口温度至410± KTC，能够保证 冷却过程中，增大细小第二相在晶界的结合力，抗二次加工脆性能力提高。综上，本发明提 供冷藏焊管用冷轧带钢的生产系统生产而成的冷藏焊管用冷轧带钢不仅深冲性能好，而且 抗二次加工脆性能力提高，当其应用在低温环境时，是一种抗低温脆性冷藏焊管用冷轧带 钢。
[0024] 其中，平整机的平整延伸率为0.74%?0.80%。平整机的平整延伸率控制在 0. 74%?0. 80%，能够消除冷藏焊管用冷轧带钢产品的屈服平台，防止冷藏焊管用冷轧带 钢产品在冲压过程中出现吕德斯带，吕德斯带的危害在于，吕德斯带会导致产品特别是冲 压件表面质量降低，会造成废品、次品，要防止它的出现。因此，本发明提供的冷藏焊管用冷 轧带钢的生产系统能够提高冷藏焊管用冷轧带钢产品的抗时效性能。
[0025] 其中，作为该生产系统中热轧机组的一种具体的实现方式，热轧机组的加热温度 为1250±20°C ;终轧温度为930±20°C ;卷取温度为730±20°C。
[0026] 本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢的生产方法依次包括热轧、冷轧、退火和平整 的步骤，退火的步骤为连续退火；冷轧步骤中冷轧压下率的范围为72?82% ;连续退火步 骤中加热段温度为760± KTC，退火温度为760± KTC，缓冷出口温度为640± KTC，快冷出 口温度为410± KTC，过时效温度为375± KTC，终冷出口温度为175± KTC。
[0027] 本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢的生产方法冷轧步骤中的冷轧压下率的范围为 72?82%，连续退火步骤中的退火温度为760±10°C，冷轧压下率和退火温度均较高，在冷 轧变形后的再结晶和退火过程中有利于{111}织构的形成。{111}织构直接影响冷轧带钢 的深冲性能，该深冲性能是由其塑性应变比r值衡量的，而该塑性应变比r值的高低取决于 冷轧带钢的织构，{111}织构愈强，{100}织构愈弱则该塑性应变比r值越高，此时，冷轧带 钢的深冲性能越好。连续退火步骤中加热段温度为760±10°C，退火温度为760±10°C，缓 冷出口温度为640± KTC，即连续退火炉采用平衡退火均热温度，能够避免晶粒过分粗大， 保持一定量的碳化物析出强化晶界，同时降低连续退火步骤快冷段出口温度至410± KTC， 能够保证冷却过程中，增大细小第二相在晶界的结合力，抗二次加工脆性能力提高。综上， 本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢的生产方法生产而成的冷藏焊管用冷轧带钢不仅深冲性 能好，而且抗二次加工脆性能力提高，当其应用在低温环境时，是一种抗低温脆性冷藏焊管 用冷轧带钢。
[0028] 其中，平整步骤中平整延伸率为0.74%?0.80%。平整延伸率控制在0.74%? 0.80%，能够消除冷藏焊管用冷轧带钢产品的屈服平台，防止冷藏焊管用冷轧带钢产品在 冲压过程中出现吕德斯带，吕德斯带的危害在于，吕德斯带会导致产品特别是冲压件表面 质量降低，会造成废品、次品，要防止它的出现。因此，本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢的 生产方法能够提高冷藏焊管用冷轧带钢产品的抗时效性能。
[0029] 其中，作为该生产方法中热轧步骤的一种具体的实现方式，热轧步骤的加热温度 为1250±20°C ;终轧温度为930±20°C ;卷取温度为730±20°C。
[0030] 本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢由本发明提供的生产系统或者本发明提供的 生产方法生产而成，各组分质量百分数分别为：C，0.035-0. 045% ;Mn，0.6?0.8% ;Si， 彡 0· 03% ;P，彡 0· 015% ;S，彡 0· 015% ;Als，彡 0· 04%，Ν，0· 0030 ?0· 0050,余量为 Fe。
[0031] 本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢是采用本发明提供的生产系统或者生产方法生 产而成的，在生产工艺上的有益效果与本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢是采用本发明提供 的生产系统或者生产方法的有益效果类似，此处不再赘述。此外，在带钢的组成成分上，C 元素主要作为强化元素加入，主要保证该冷轧带钢相应的强度和硬度，能促使针状铁素体 的形成，并且减少晶界铁素体，最佳韧性的获得是C在0. 03%?0. 07%，随着C含量的增 加针状铁素体的比例增加。在一定范围内，增加 C含量对韧性和强度都有益。但含碳量超 过0. 10%后，低温冲击韧性迅速下降。因此，为了保证焊管具有良好的低温韧性，必须严 格控制冷轧带钢中的碳含量。Mn是保证强度的主要合金元素之一，该元素能有效地降低 C-A的转变温度，抑制晶界先共析铁素体的形成，促使焊缝中形成针状铁素体组织。在 0.6%?1.6%范围内能有效地抑制晶界先共析铁素体和侧板条铁素体，使针状铁素体的 比例提高，获得很高的韧性。随着w(Mn)/V(C)的增加，韧性有所降低，因此，合金系中须 考虑到C与Mn的合理配置，C的含量为0. 035-0. 045 %，Mn含量为0. 6-0. 8 %时，可以保证在 低温环境下，本发明提供冷藏焊管用冷轧带钢具有较高的韧性。S、P作为杂质元素，能使焊 管塑韧性及抗脆性能降低，因此焊缝中要严格控制其含量，因此，需要控制在S < 0. 015%、 P < 0. 015%。参见附图1，本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢金相组织为典型的铁素体等 轴晶粒，晶粒度为8. 5级，晶粒上分布着弥散的渗碳体颗粒，和少量沿晶界析出的块状珠光 体。
[0032] 本发明提供的冷藏焊管由本发明提供的冷藏焊管用冷轧带钢制造而成，由于该冷 轧带钢具有抗低温脆性的性能，因此，该冷藏焊管也具有抗低温脆性的性能。
[0033] 实施例1?5
[0034] 本发明实施例1?5冷藏焊管用冷轧带钢中各组分及生产系统或者生产方法中各 参数如表1所示。
[0035] 本发明实施例1?5冷藏焊管用冷轧带钢对应的力学性能指标如表2所示。
[0036] 本发明实施例1?5冷藏焊管用冷轧带钢对应的金相组织照片如附图1所示。 [0037] 表1实施例1?5冷藏焊管用冷轧带钢中各组分及生产系统或者方法中各参数 [0038]
【权利要求】
1. 一种冷藏焊管用冷轧带钢的生产系统，包括热轧机组、冷轧机组、退火炉和平整机， 冷藏焊管用铸坯依次经过所述热轧机组、冷轧机组、退火炉和平整机后得到冷藏焊管用冷 轧带钢，其特征在于，所述退火炉为连续退火炉； 所述冷轧机组的冷轧压下率的范围为72?82% ; 所述连续退火炉加热段温度为760±10°C，退火温度为760±10°C，缓冷出口温度 为640±10°C，快冷出口温度为410±10°C，过时效温度为375±10°C，终冷出口温度为 175±10°C。
2. 根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述平整机的平整延伸率为 0· 74%?0· 80%。
3. 根据权利要求1或2所述的生产系统，其特征在于，所述热轧机组的加热温度为 1250±20°C ;终轧温度为930±20°C ;卷取温度为730±20°C。
4. 一种冷藏焊管用冷轧带钢的生产方法，依次包括热轧、冷轧、退火和平整的步骤，其 特征在于，所述退火的步骤为连续退火； 所述冷轧步骤中冷轧压下率的范围为72?82% ; 所述连续退火步骤中加热段温度为760±10°C，退火温度为760±10°C，缓冷出口温 度为640± 10°C，快冷出口温度为410± 10°C，过时效温度为375± 10°C，终冷出口温度为 175±10°C。
5. 根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述平整步骤的平整延伸率为 0· 74%?0· 80%。
6. 根据权利要求4或5所述的生产方法，其特征在于，所述热轧步骤的加热温度为 1250±20°C ;终轧温度为930±20°C ;卷取温度为730±20°C。
7. 由权利要求1?3中任一所述的生产系统或者权利要求4?6中任一所述的 生产方法生产而成的冷藏焊管用冷轧带钢，其特征在于，各组分质量百分数分别为：C， 0· 035-0. 045%;Μη，0· 6 ?0· 8%;Si，彡 0· 03%;P，彡 0· 015%;S，彡 0· 015%;Als，彡 0· 04%， Ν，0· 0030 ?0· 0050,余量为 Fe。
8. -种冷藏焊管，其特征在于，由权利要求7所述的冷轧带钢制造而成。
【文档编号】C21D8/02GK104263901SQ201410482246
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】程晓杰, 李振, 孙存友, 乔建军, 闻达, 蔡阿云, 孙建华, 曾卫, 仔贾松 申请人:北京首钢冷轧薄板有限公司