[发明专利]双层卷焊管用冷轧带钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷轧带钢，尤其是一种双层卷焊管用冷轧带钢，同时还涉及其制造方法。

背景技术

双层卷焊管主要用于生产汽车刹车油路、制动管、冰箱的冷凝系统，由于其服役环境的特殊性，要求在使用要求过程中有非常好的安全性。基于双层焊管制管过程一般采用分条开卷-720℃卷轧成型-高温钎焊-退火-卷取的生产工艺，产品对原材料钢板具有很高的加工成型性要求，要求屈服强度维持在170-260MPa，抗拉强度保证在270-370MPa，断后延伸率＞32％，硬度保证在40-52HR30T范围内。除此之外，因为该产品加工成型及使用环境的特殊性，不允许出现辊弯成型反弹不可控、焊缝不均匀，虚焊及分层缺陷。所以其对原材料钢板还具有潜在要求，具体有：(1)原材料(双层卷焊管用冷轧带钢)性能均匀、强度和塑韧性有很好匹配；(2)成分设计不影响带钢焊接效果。为达到双层卷焊管用冷轧带钢的性能要求，采用罩式炉退火比较容易实现。但由于罩式退火整卷带钢炉内受热不均匀、炉内钢卷高温堆积粘钢造成钢卷头尾切损大的工艺特点；双层卷焊管用冷轧带钢的生产效率、成材率及产品的性能均匀性都大打折扣。而产品性能均匀性较差就必然会引起制管企业在辊弯成型、加热钎焊过程中出现辊弯成型反弹不可控、焊缝不均匀，易产生虚焊及分层缺陷，反映到双层卷焊管制造厂的生产质量监控过程，表现为制管成材率偏低、打标率高(制管企业普遍采用涡流探伤，在检测到焊管虚焊时打印标记以及时切除)。所以生产具有高性能均匀性、强度和塑韧性很好匹配的双层卷焊管用冷轧带钢具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种屈服强度控制在170-260MPa、抗拉强度保证在270-370MPa，断后延伸率＞32％，硬度HR30T保证在40-52范围内的双层卷焊管用冷轧带钢及其制造方法，主要解决现有双层卷焊管用钢普遍采用罩式退火，产品成材率及性能均匀性较差的技术问题。本发明提出一种基于连续退火方式的生产工艺制造方法，该制造方法能够在高生产节奏、高制造成材率的基础上，生产出性能均匀、板形良好并且满足双层卷焊管制管行业对原材料机械性能硬性要求的钢带产品。

为了达到以上目的，申请人通过不断理论分析和反复试验，基于连续退火热处理设计出本发明的连续退火双层卷焊管用冷轧带钢的化学成分(重量百分比)如下：C：0.015～0.054％，Si≤0.034％，Mn：0.15～0.25％，P≤0.020％，S≤0.020％，Alt：0.015～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

在本发明的双层卷焊管用冷轧带钢中，各元素成分确定的依据如下：

[碳]：碳作为钢基体中主要的强化元素，其含量直接影响产品的强度、塑性及冲压性能。降低C含量，有利于双层卷焊管用钢得到优良的辊弯成型性能，同时能够在较低的退火温度下得到低屈服强度、低硬度和高的断后延伸率。当C含量的增加，再结晶退火后有利于冲压的{111}织构密度降低，使相同的退火温度下，钢板的强度增加，但过低的C含量又会使同退火温度下的钢带不能满足强度、硬度要求，制管后的耐压、抗疲劳性达不到要求。根据材料的强度、硬度要求，本发明限定C含量为0.015～0.054％。

[硅]：低碳钢中Si是不可避免的杂质元素，Si含量严重损害冷轧钢板的塑性和成形性能。但是对Si含量要求过低则会提高炼钢精炼工序的成本。本发明限定Si含量≤0.034％。

[锰]：锰在冷轧用钢中的作用主要是强化和进一步消除S的不利影响的作用，但如果Mn含量高，则不能在较低的退火温度下，得到较低的屈服强度。本发明限定Mn含量范围为0.15％～0.25％。

[磷、硫]：磷、硫均是钢中的有害元素，在冷轧低碳钢中均希望这两种元素控制在较低的水平，降P可降低钢带的再结晶温度；降S可以增加固溶碳量，减小晶粒长大阻力，提高产品的冲压性能。但考虑到实际工艺控制能力，本发明限定S≤0.02％，P≤0.02％。

[铝]：Al是在炼钢过程中作为脱氧剂加入无间隙原子钢中，同时Al在钢中还能够固定一部分的N原子对保证钢板的抗时效性有利。当钢中Al含量大于0.015％时才能保证脱氧的效果。但是当Al量过高时，会增加合金成本，另外也会形成过多的脱氧产物Al的氧化物Al₂O₃夹杂。本发明限定Al含量为0.015～0.05％。