专利名称：中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无缝钢管的轧制技术，特别是一种中碳微合金非调质无缝钢管的轧制技术。
国内外现有的无缝钢管是指碳素结构钢管、合金结构钢管(包括低碳合金结构钢管、不锈钢管)和低碳微合金钢管。在现有文献中，虽已有中碳微合金非调质钢的记载，但尚未见用中碳微合金非调质生产无缝钢管的报导。
而现有的无缝钢管轧制技术，无论是热轧、还是冷拨、精轧，仅能将管坯轧制成型并完成规定的尺寸及公差，面对于用轧制出的钢管制造出的零件所需具备的力学性能指标(即调质后的力学性能指标)，在钢管轧制过程中是无法实现的，只能在零件成型前后或成型过程中通过热处理来实现。
本发明的目的就是提供一种用中碳微合金非调质钢来轧制无缝钢管的技术，采用这种技术能使无缝钢管在轧制过程中通过调正轧制参数来使钢管达到具体零件所需的力学性能指标，省去用钢管制造零件时的热处理调质工序。
为实现上述目的，本发明所采用如下技术方案以现有的热轧、冷拨和精轧三大无缝钢管轧制技术为基础，采用以珠光体+铁素体为基体的中碳微合金非调质钢为坯料，在轧制过程中增加一个二次加热过程，以调整钢管的强度、韧塑性及硬度。上述中碳微合金非调质钢主要涉及V系、Mn-V系、Mn-V-N系、Mn-V-Ti系、Mn-V-Nb系、V-Ti-Nb系、Mn-Nb系钢材。
与现有普通无缝钢管的轧制技术相对应，本发明之中碳微合金非调质无缝钢管的轧制技术也分为热轧、冷拨和精轧三种，具体如下(一)热轧，包括下述工艺步骤加热管坯→穿孔→热轧→二次加热→酸洗→检验、校直。
(二)冷拨，包括下述工艺步骤加热管坯→穿孔→退火→酸洗→冷拨→退火→冷拨至精整量→二次加热→精整→检验、校直。
(三)精轧，包括下述工艺步骤；加热管坯→穿孔→退火→酸洗→冷拨→退火→冷拨至精整量→二次加热→精整→酸洗→磷化→精轧→检验、校直。
在用冷拨或精轧工艺生产无缝钢管时，冷拨至精整量前的冷拨→退火这两个工艺步骤可能要重复若干次，具体要根据钢管变形量的大小需要来确定冷拨道次及退火次数。
本发明的的优点在于在无缝钢管的轧制过程中就可以通过调正轧制参数来使钢管达到相应的力学性能指标，这样就使得用本发明轧制出的无缝钢管制造零部件时无需对钢管进行热处理。而且，通过调整二次加热的温度、加热时间和冷却速度，可以使用同一钢钟轧制出的无缝钢管具有不同的强度和韧、塑性。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一，热轧中碳微合金非调质无缝钢管。
要求轧制出的无缝钢管的有关指标如下尺寸规格φ43×4MM力学性能σb≥980MPa σ6≥720MPa δ5＞12％ψ＞38％HRc≥27 αk≥30J/CM2根据无缝钢管的上述指标，确定管坯为60MM园钢，钢号为40MnVTi。其具体的工艺过程如下经过下料将管坯放进煤气加热炉中加热，加热温度为1150-1250℃，保温15-30分钟后出炉。出炉后穿孔至φ61×6MM，终穿温度为950-1070℃，并热轧至成品规格。
再在煤气炉中(或利用余热)加热至1000-1100℃，保温10-25分钟出炉(此即为二次加热过程)。出炉后风冷冷却，速度为2-8℃/S。
冷却至550℃后经酸洗、校直即可终杆入库。
用上述工艺生产出的钢管的最终产品的金相组织为40％F+55％P+M(CN)弥散析出颗粒，F晶粒度为5-6级，其力学性能指标如下；σb1000MPa σ6730MPa δ512.5％ψ40％ HRc27 αk34J/CM实施例二，热轧中碳微合金非调质无缝钢管。
要求轧制出的无缝钢管的有关指标如下尺寸规格Ф43×4力学性能σb≥750MPa σ6≥480MPa δ5≥22％ψ≥55％ HRc≥18 αk≥120J/CM2根据上述指标，确定管坯为60MM园钢，钢号为40MnVTi。其具体的工艺过程如下经过下料将管坯放进煤气加热炉中加热，加热温度为1150-1250℃，保温15-30分钟后出炉。出炉后穿孔至Ф61×6MM，终穿温度为950-1070℃，并热轧至成品规格。
再在煤气炉中(或利用余热)加热至720-900℃，保温10-25分钟出炉。出炉后风冷冷却，速度为0.5-2℃/S。
冷却至550℃后经酸洗、校直即可终杆入库。
用上述工艺生产出的钢管的最终产品的金相组织为55％F+45％P+M(CN)行间析出与弥散析出颗粒，F晶粒度为11级，其力学性能指标如下；σb770MPa σ6500MPa δ523.7％ψ61％ HRc19 αk125J/CM2实施例三，冷拨中碳微合金非调质无缝钢管。
要求轧制出的无缝钢管的有关指标如下；尺寸规格Ф36×7MM力学性能σb≥900MPa σ6≥680MPa δ5＞15％ψ＞50％HRc≥26αk≥80J/CM2根据上述指标，确定管坯为60MM园钢，钢号为35MnVN。其具体的生产工艺过程如下；
经过下料将管坯放入煤气炉中加热至1150-1250℃，保温30分钟。出炉后穿孔至Ф63×8MM，终穿温度为1000-1100℃，单冷至550℃。
在煤气炉中加热至800-860℃均热退火。
酸洗。
冷拨至Ф48×8MM。
再在煤气炉中加热至800-860℃均热退火，冷拨至精整量0.5-1.5MM(单边精整量)。
按850-1000℃进行二次加热，保温15-30分钟后以0.5-3C/S冷却速度单件空冷。
精正至产品规格后经检验、校直入库。
用上述工艺生产出的无缝钢管的金相组织为47％F+48％P+M(CN)弥散析出颗粒，F晶粒度为10级，其力学性能指标如下σb930MPa σ6710MPa δ515.5％ψ57％HRc26 αk86J/CM2实施例四，冷拨中碳微合金非调质无缝钢管。
要求轧制出的无缝钢管的有关指标如下；尺寸规格Ф36×7MM力学性能σb≥750MPa σ6≥550MPa δ5≥22％ψ≥60％ HRc≥19 αk≥150J/CM2根据上述指标，确定管坯为60MM园钢，钢号为35MnVN。其具体的生产工艺过程如下；经过下料将管坯放入煤气炉中加热至1150-1250℃，保温30分钟。出炉后穿孔至Ф63×8MM，终穿温度为1000-1100℃，单冷至550℃。
在煤气炉中加热至800-860℃均热退火。
酸洗。
冷拨至Ф48×8MM。
再在煤气炉中加热至800-860℃均热退火，冷拨至精整量0.5-1.5MM(单边精整量)。
按750-1000℃进行二次加热，保温15-30分钟后以1-4℃/S冷却速度单件空冷。
精整至产品规格后经检验、校直入库。
用上述工艺生产出的无缝钢管的金相组织为56％F+42％P+行间析出与弥散析出颗粒，F晶粒度为10级，其力学性能指标如下σb780MPa σ6560MPa δ524％ψ62％ HRc21 αk155J/CM2实施例五，精轧中碳微合金非调质无缝钢管。
要求轧制出的无缝钢管的有关指标如下；尺寸规格Ф外31.5±0.05MM Ф内24±0.05MM 7-8级力学性能σb≥950MPa σ6≥720MPa δ5＞12％ψ＞45％ HRc25-32αk≥50J/CM2根据上述指标，确定管坯为60MM园钢，钢号为40MnV。其具体的生产工艺过程如下将管坯经下料后放入煤气加热炉中加热至1150-1250°，保温30分钟出炉。出炉后穿孔至Ф45×4.8MM，终穿温度为980-1030℃。单冷至550℃。
在煤气炉中加热至800-860℃均热退火。
酸洗。
冷拨二道并经两次退火(退火温度同上)至精轧精整量0.5-1.5MM。
按750-1050℃二次加热，保温15-30分钟，以1-4℃/S的冷却速度单件空冷。
精整至精轧所需的管坯尺寸。
酸洗、磷化。
在LD-60轧机上精轧至产品尺寸精度，并经检验、校直后入库。
用上述工艺生产出的钢管的最终产品的金相组织为40％F+55％P+M(CN)弥散析出颗粒，F晶粒度6级。
规格为Ф外31.5±0.05MM Ф内24±0.03MM 8级力学性能σb760MPa σ6720MPa δ515％ψ50％ HRc30 αk56J/CM2实施例六，精轧中碳微合金非调质无缝钢管。
要求轧制出的无缝钢管的有关指标如下；尺寸规格Ф外31.±0.05MM Ф内24±0.05MM 7～8级力学性能σb≥750MPa σ6≥480MPa δ5＞20％ψ＞58％ HRc＞22 αk≥120J/CM2根据上述指标，确定管坯为60MM园钢，钢号为40MnV。其具体的生产工艺过程如下将管坯经下料后放入煤气加热炉中加热至1180-1250℃，保温30分钟出炉。出炉后穿孔至Ф45×4.8MM，终穿温度为980-1030℃。单冷至550℃。
在煤气炉中加热至800-860℃均热退火。
酸洗。
冷拨二道并经两次退火(退火温度同上)至精轧精整量0.5-1.5MM(单边精整量)。
按720-900℃进行二次加热，保温15-30分钟，以0.5-1.5C/S的冷却速度堆冷。
精整至精轧所需的管坯尺寸。
酸洗、磷化。
在LD-60轧机上精轧至产品尺寸精度，并经检验、校直后入库。
用上述工艺生产出的钢管的最终产品的金相组织为55％F+40％P+M(CN)行间析出与弥散析出颗粒，F晶粒度为10-11级。
规格为Ф外31.5±0.05MM Ф内24±0.05MM 8级力学性能σb770MPa σ6500MPa δ523.7％ψ61％ HRc26 αk125J/CM权利要求
1.中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，包括下列工艺步骤加热管坯；穿孔；热轧；酸洗、校直；其特征在于在热轧后，它还包括一个二次加热过程。
2.中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，包括下列工艺步骤加热管坯；穿孔；退火；酸洗；冷拨；退火；检验、校直；其特征在于在检验、校直前还包括冷拨至精整量、二次加热和精整三个工艺步骤。
3.中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，包括下列工艺步骤加热管坯；穿孔；退火；酸洗；冷拨；退火；酸洗；磷化；精轧；检验、校直；其特征在于在酸洗、磷化前还包括冷拨至精整量、二次加热和精整三个工艺步骤。
4.如权利要求1或2或3所述的中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，其特征在于管坯加热的温度为1150-1250℃，均热时间为15-30分钟。
5.如权利要求1或2或3所述的中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，其特征在于穿孔时终穿温度为950-1100℃
6.如权利要求1或2或3所述的中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，其特征在于二次加热的温度为720-1100℃，均热时间为10-30分钟，加热后的冷却速度为0.5-8℃/S。
7.如权利要求2或3所述的中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，其特征在于退火温度为800-860℃。
8.如权利要求2或3所述的中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，其特征在于冷拨的道次和冷拨后退火的次数为一次或一次以上，具体的次数要根据钢管的变形量来确定。
9.如权利要求2或3所述的中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，其特征在于冷拨至精整量时，其精整量为0.5-1.5MM(单边精整量)。
全文摘要
本发明涉及一种中碳微合金非调质无缝钢管轧制技术，以现有的热轧、冷拔和精轧三大无缝钢管轧制技术为基础，采用以珠光体+铁素体为基体的中碳微合金非调质钢为坯料，在轧制过程中增加一个二次加热过程，以调整钢管的强度、韧塑性及硬度。采用本发明能使无缝钢管的轧制过程中就可以通过调正轧制参数来使钢管达到相应的力学性能指标，这样就使得用本发明轧制出的无缝钢管制造零部件时无需对钢管进行热处理。
文档编号C22C38/00GK1168821SQ9611696
公开日1997年12月31日 申请日期1996年6月17日 优先权日1996年6月17日
发明者徐国庆 申请人:跃进汽车(集团)公司