專利名稱：中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術的制作方法

　　技術領域：

　　本發明涉及一種無縫鋼管的軋制技術，特別是一種中碳微合金非調質無縫鋼管的軋制技術。

　　國內外現有的無縫鋼管是指碳素結構鋼管、合金結構鋼管(包括低碳合金結構鋼管、不銹鋼管)和低碳微合金鋼管。在現有文獻中，雖已有中碳微合金非調質鋼的記載，但尚未見用中碳微合金非調質生產無縫鋼管的報導。

　　而現有的無縫鋼管軋制技術，無論是熱軋、還是冷撥、精軋，僅能將管坯軋制成型并完成規定的尺寸及公差，面對于用軋制出的鋼管制造出的零件所需具備的力學性能指標(即調質后的力學性能指標)，在鋼管軋制過程中是無法實現的，只能在零件成型前后或成型過程中通過熱處理來實現。

　　本發明的目的就是提供一種用中碳微合金非調質鋼來軋制無縫鋼管的技術，采用這種技術能使無縫鋼管在軋制過程中通過調正軋制參數來使鋼管達到具體零件所需的力學性能指標，省去用鋼管制造零件時的熱處理調質工序。

　　為實現上述目的，本發明所采用如下技術方案以現有的熱軋、冷撥和精軋三大無縫鋼管軋制技術為基礎，采用以珠光體+鐵素體為基體的中碳微合金非調質鋼為坯料，在軋制過程中增加一個二次加熱過程，以調整鋼管的強度、韌塑性及硬度。上述中碳微合金非調質鋼主要涉及V系、Mn-V系、Mn-V-N系、Mn-V-Ti系、Mn-V-Nb系、V-Ti-Nb系、Mn-Nb系鋼材。

　　與現有普通無縫鋼管的軋制技術相對應，本發明之中碳微合金非調質無縫鋼管的軋制技術也分為熱軋、冷撥和精軋三種，具體如下(一)熱軋，包括下述工藝步驟加熱管坯→穿孔→熱軋→二次加熱→酸洗→檢驗、校直。

　　(二)冷撥，包括下述工藝步驟加熱管坯→穿孔→退火→酸洗→冷撥→退火→冷撥至精整量→二次加熱→精整→檢驗、校直。

　　(三)精軋，包括下述工藝步驟；加熱管坯→穿孔→退火→酸洗→冷撥→退火→冷撥至精整量→二次加熱→精整→酸洗→磷化→精軋→檢驗、校直。

　　在用冷撥或精軋工藝生產無縫鋼管時，冷撥至精整量前的冷撥→退火這兩個工藝步驟可能要重復若干次，具體要根據鋼管變形量的大小需要來確定冷撥道次及退火次數。

　　本發明的的優點在于在無縫鋼管的軋制過程中就可以通過調正軋制參數來使鋼管達到相應的力學性能指標，這樣就使得用本發明軋制出的無縫鋼管制造零部件時無需對鋼管進行熱處理。而且，通過調整二次加熱的溫度、加熱時間和冷卻速度，可以使用同一鋼鐘軋制出的無縫鋼管具有不同的強度和韌、塑性。

　　下面結合實施例對本發明作進一步說明。

　　實施例一，熱軋中碳微合金非調質無縫鋼管。

　　要求軋制出的無縫鋼管的有關指標如下尺寸規格φ43×4MM力學性能σb≥980MPa σ6≥720MPa δ5＞12％ψ＞38％HRc≥27 αk≥30J/CM2根據無縫鋼管的上述指標，確定管坯為60MM園鋼，鋼號為40MnVTi。其具體的工藝過程如下經過下料將管坯放進煤氣加熱爐中加熱，加熱溫度為1150-1250℃，保溫15-30分鐘后出爐。出爐后穿孔至φ61×6MM，終穿溫度為950-1070℃，并熱軋至成品規格。

　　再在煤氣爐中(或利用余熱)加熱至1000-1100℃，保溫10-25分鐘出爐(此即為二次加熱過程)。出爐后風冷冷卻，速度為2-8℃/S。

　　冷卻至550℃后經酸洗、校直即可終桿入庫。

　　用上述工藝生產出的鋼管的最終產品的金相組織為40％F+55％P+M(CN)彌散析出顆粒，F晶粒度為5-6級，其力學性能指標如下；σb1000MPa σ6730MPa δ512.5％ψ40％ HRc27 αk34J/CM實施例二，熱軋中碳微合金非調質無縫鋼管。

　　要求軋制出的無縫鋼管的有關指標如下尺寸規格Ф43×4力學性能σb≥750MPa σ6≥480MPa δ5≥22％ψ≥55％ HRc≥18 αk≥120J/CM2根據上述指標，確定管坯為60MM園鋼，鋼號為40MnVTi。其具體的工藝過程如下經過下料將管坯放進煤氣加熱爐中加熱，加熱溫度為1150-1250℃，保溫15-30分鐘后出爐。出爐后穿孔至Ф61×6MM，終穿溫度為950-1070℃，并熱軋至成品規格。

　　再在煤氣爐中(或利用余熱)加熱至720-900℃，保溫10-25分鐘出爐。出爐后風冷冷卻，速度為0.5-2℃/S。

　　冷卻至550℃后經酸洗、校直即可終桿入庫。

　　用上述工藝生產出的鋼管的最終產品的金相組織為55％F+45％P+M(CN)行間析出與彌散析出顆粒，F晶粒度為11級，其力學性能指標如下；σb770MPa σ6500MPa δ523.7％ψ61％ HRc19 αk125J/CM2實施例三，冷撥中碳微合金非調質無縫鋼管。

　　要求軋制出的無縫鋼管的有關指標如下；尺寸規格Ф36×7MM力學性能σb≥900MPa σ6≥680MPa δ5＞15％ψ＞50％HRc≥26αk≥80J/CM2根據上述指標，確定管坯為60MM園鋼，鋼號為35MnVN。其具體的生產工藝過程如下；

　　經過下料將管坯放入煤氣爐中加熱至1150-1250℃，保溫30分鐘。出爐后穿孔至Ф63×8MM，終穿溫度為1000-1100℃，單冷至550℃。

　　在煤氣爐中加熱至800-860℃均熱退火。

　　酸洗。

　　冷撥至Ф48×8MM。

　　再在煤氣爐中加熱至800-860℃均熱退火，冷撥至精整量0.5-1.5MM(單邊精整量)。

　　按850-1000℃進行二次加熱，保溫15-30分鐘后以0.5-3C/S冷卻速度單件空冷。

　　精正至產品規格后經檢驗、校直入庫。

　　用上述工藝生產出的無縫鋼管的金相組織為47％F+48％P+M(CN)彌散析出顆粒，F晶粒度為10級，其力學性能指標如下σb930MPa σ6710MPa δ515.5％ψ57％HRc26 αk86J/CM2實施例四，冷撥中碳微合金非調質無縫鋼管。

　　要求軋制出的無縫鋼管的有關指標如下；尺寸規格Ф36×7MM力學性能σb≥750MPa σ6≥550MPa δ5≥22％ψ≥60％ HRc≥19 αk≥150J/CM2根據上述指標，確定管坯為60MM園鋼，鋼號為35MnVN。其具體的生產工藝過程如下；經過下料將管坯放入煤氣爐中加熱至1150-1250℃，保溫30分鐘。出爐后穿孔至Ф63×8MM，終穿溫度為1000-1100℃，單冷至550℃。

　　在煤氣爐中加熱至800-860℃均熱退火。

　　酸洗。

　　冷撥至Ф48×8MM。

　　再在煤氣爐中加熱至800-860℃均熱退火，冷撥至精整量0.5-1.5MM(單邊精整量)。

　　按750-1000℃進行二次加熱，保溫15-30分鐘后以1-4℃/S冷卻速度單件空冷。

　　精整至產品規格后經檢驗、校直入庫。

　　用上述工藝生產出的無縫鋼管的金相組織為56％F+42％P+行間析出與彌散析出顆粒，F晶粒度為10級，其力學性能指標如下σb780MPa σ6560MPa δ524％ψ62％ HRc21 αk155J/CM2實施例五，精軋中碳微合金非調質無縫鋼管。

　　要求軋制出的無縫鋼管的有關指標如下；尺寸規格Ф外31.5±0.05MM Ф內24±0.05MM 7-8級力學性能σb≥950MPa σ6≥720MPa δ5＞12％ψ＞45％ HRc25-32αk≥50J/CM2根據上述指標，確定管坯為60MM園鋼，鋼號為40MnV。其具體的生產工藝過程如下將管坯經下料后放入煤氣加熱爐中加熱至1150-1250°，保溫30分鐘出爐。出爐后穿孔至Ф45×4.8MM，終穿溫度為980-1030℃。單冷至550℃。

　　在煤氣爐中加熱至800-860℃均熱退火。

　　酸洗。

　　冷撥二道并經兩次退火(退火溫度同上)至精軋精整量0.5-1.5MM。

　　按750-1050℃二次加熱，保溫15-30分鐘，以1-4℃/S的冷卻速度單件空冷。

　　精整至精軋所需的管坯尺寸。

　　酸洗、磷化。

　　在LD-60軋機上精軋至產品尺寸精度，并經檢驗、校直后入庫。

　　用上述工藝生產出的鋼管的最終產品的金相組織為40％F+55％P+M(CN)彌散析出顆粒，F晶粒度6級。

　　規格為Ф外31.5±0.05MM Ф內24±0.03MM 8級力學性能σb760MPa σ6720MPa δ515％ψ50％ HRc30 αk56J/CM2實施例六，精軋中碳微合金非調質無縫鋼管。

　　要求軋制出的無縫鋼管的有關指標如下；尺寸規格Ф外31.±0.05MM Ф內24±0.05MM 7～8級力學性能σb≥750MPa σ6≥480MPa δ5＞20％ψ＞58％ HRc＞22 αk≥120J/CM2根據上述指標，確定管坯為60MM園鋼，鋼號為40MnV。其具體的生產工藝過程如下將管坯經下料后放入煤氣加熱爐中加熱至1180-1250℃，保溫30分鐘出爐。出爐后穿孔至Ф45×4.8MM，終穿溫度為980-1030℃。單冷至550℃。

　　在煤氣爐中加熱至800-860℃均熱退火。

　　酸洗。

　　冷撥二道并經兩次退火(退火溫度同上)至精軋精整量0.5-1.5MM(單邊精整量)。

　　按720-900℃進行二次加熱，保溫15-30分鐘，以0.5-1.5C/S的冷卻速度堆冷。

　　精整至精軋所需的管坯尺寸。

　　酸洗、磷化。

　　在LD-60軋機上精軋至產品尺寸精度，并經檢驗、校直后入庫。

　　用上述工藝生產出的鋼管的最終產品的金相組織為55％F+40％P+M(CN)行間析出與彌散析出顆粒，F晶粒度為10-11級。

　　規格為Ф外31.5±0.05MM Ф內24±0.05MM 8級力學性能σb770MPa σ6500MPa δ523.7％ψ61％ HRc26 αk125J/CM權利要求

　　1.中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，包括下列工藝步驟加熱管坯；穿孔；熱軋；酸洗、校直；其特征在于在熱軋后，它還包括一個二次加熱過程。

　　2.中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，包括下列工藝步驟加熱管坯；穿孔；退火；酸洗；冷撥；退火；檢驗、校直；其特征在于在檢驗、校直前還包括冷撥至精整量、二次加熱和精整三個工藝步驟。

　　3.中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，包括下列工藝步驟加熱管坯；穿孔；退火；酸洗；冷撥；退火；酸洗；磷化；精軋；檢驗、校直；其特征在于在酸洗、磷化前還包括冷撥至精整量、二次加熱和精整三個工藝步驟。

　　4.如權利要求1或2或3所述的中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，其特征在于管坯加熱的溫度為1150-1250℃，均熱時間為15-30分鐘。

　　5.如權利要求1或2或3所述的中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，其特征在于穿孔時終穿溫度為950-1100℃

　　6.如權利要求1或2或3所述的中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，其特征在于二次加熱的溫度為720-1100℃，均熱時間為10-30分鐘，加熱后的冷卻速度為0.5-8℃/S。

　　7.如權利要求2或3所述的中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，其特征在于退火溫度為800-860℃。

　　8.如權利要求2或3所述的中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，其特征在于冷撥的道次和冷撥后退火的次數為一次或一次以上，具體的次數要根據鋼管的變形量來確定。

　　9.如權利要求2或3所述的中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，其特征在于冷撥至精整量時，其精整量為0.5-1.5MM(單邊精整量)。

　　全文摘要

　　本發明涉及一種中碳微合金非調質無縫鋼管軋制技術，以現有的熱軋、冷拔和精軋三大無縫鋼管軋制技術為基礎，采用以珠光體+鐵素體為基體的中碳微合金非調質鋼為坯料，在軋制過程中增加一個二次加熱過程，以調整鋼管的強度、韌塑性及硬度。采用本發明能使無縫鋼管的軋制過程中就可以通過調正軋制參數來使鋼管達到相應的力學性能指標，這樣就使得用本發明軋制出的無縫鋼管制造零部件時無需對鋼管進行熱處理。

　　文檔編號C22C38/00GK1168821SQ9611696

　　公開日1997年12月31日 申請日期1996年6月17日 優先權日1996年6月17日

　　發明者徐國慶 申請人:躍進汽車(集團)公司