一种高强精密焊管用钢及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高强精密焊管用钢，其化学元素质量百分配比为：C：0.001～0.005％，Mn：0.4～1.2％，P：0.025～0.05％，Al：0.025～0.06％，Nb：0.005～0.02％，Ti：0.01～0.08％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。此外，本发明专利技术还公开了一种高强精密焊管，其采用上述的高强精密焊管用钢制得。另外，本发明专利技术还公开了一种上述的高强精密焊管用钢的制造方法。本发明专利技术所述的高强精密焊管，其抗拉强度≥350MPa，延伸率≥32％。

High strength precision welded pipe steel and its manufacturing method

The present invention discloses a kind of high strength precision welded pipe steel with the chemical element mass ratio of C:0.001-0.005%, Mn:0.4-1.2%, P:0.025-0.05%, Al:0.025-0.06%, Nb:0.005-0.02%, Ti:0.01-0.08%, Fe and other inevitable impurities. In addition, the invention also discloses a high-strength precision welded pipe, which is made of the above-mentioned high-strength precision welded pipe steel. In addition, the invention also discloses a manufacturing method for the high-strength precision welded pipe steel. The high-strength precision welded pipe of the invention has a tensile strength of more than or equal to 350MPa, and its elongation is more than 32%.

【技术实现步骤摘要】
一种高强精密焊管用钢及其制造方法
本专利技术涉及一种钢种及其制造方法，尤其涉及一种焊管用钢及其制造方法。
技术介绍
精密焊管是指带钢卷曲后经焊接而生产的高精度、小直径薄壁单层或双层焊管，作为传输管道被广泛应用于家电、汽车行业。其中，单层焊管是通过带钢360°卷曲后焊接获得的钢管，一般用作空调、冰箱的冷凝管、连接管等用途；双层焊管是通过带钢720°卷曲后焊接获得的钢管，既可用于冰箱、空调冷凝管、连接管，还用于汽车刹车油管用途。近年来，随着家电、汽车行业节能降本的需求，精密焊管减薄趋势明显。为保证减薄后焊管的正常使用，对薄规格焊管性能的要求也越来越高，尤其是对决定焊管承受内压能力的抗拉强度、决定焊管制管后成形能力的延伸率的要求越来越高。公开号为CN102747283A，公开日为2012年10月24日，名称为“一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法”的中国专利文献公开了一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其板坯化学成分重量百分比为C≤0.002wt％，Si≤0.01wt％，Mn:0.11-0.15wt％，P≤0.01wt％，S≤0.01wt％，Ti：0.05-0.08wt％，Alt≤0.02-0.04wt％，N≤30ppm，O≤30ppm，余量为Fe及微量元素。该专利文献所公开的技术方案中成品的厚度规格为0.45-0.80mm，屈服强度为170-230MPa，抗拉强度为280-320MPa，断后延伸率A50大于45.0％。公开号为CN102925794A，公开日为2013年2月13日，名称为“双层卷焊管用冷轧带钢及其制造方法”的中国专利文献公开了一种双层卷焊管用冷轧带钢，其化学成分重量百分比为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。在该专利文献所公开的技术方案中，产品屈服强度在170-260MPa，抗拉强度在270-370MPa，断后伸长率≥32％，硬度控制在40-52HR30T，微观组织晶粒度在18.0-18.5级。公开号为CN104419866A，公开日为2015年3月18日，名称为“一种连续钎焊型双层卷焊管用冷轧钢板及其制造方法”的中国专利文献公开了一种连续连续钎焊型双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法，所述冷轧钢板化学成分配比：C：0.04％～0.065％，Si≤0.034％，Mn：0.25％～0.35％，P≤0.025％，S≤0.020％，B：0.0015％～0.0025％，Al:0.025％～0.05％，N≤0.0035％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。在该专利文献所公开的技术方案中，双层焊管冷轧基板屈服强度170～260MPa，抗拉强度≥275MPa，延伸率≥32％。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种高强精密焊管用钢，该高强精密焊管用钢既保证了钢制管后的机械性能的优良，又使得制管后焊管拥有高强度和高延伸率。该高强精密焊管用钢采用低碳成分，制管后无时效现象，使用过程中延伸率不再降低，焊管使用寿命变长，安全性增强。基于上述专利技术目的，本专利技术提供了一种高强精密焊管用钢，其化学元素质量百分比为：C：0.001～0.005％，Mn：0.4～1.2％，P：0.025～0.05％，Al：0.025～0.06％，Nb：0.005～0.02％，Ti：0.01～0.08％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。本专利技术所述的高强精密焊管用钢的各化学元素的设计原理为：C：为保证最终焊管具有较高延伸率，所述的高强精密焊管用钢使用超低C元素含量，C含量控制在0.001～0.005％，使得C元素最终会与钢中强碳化物形成元素Ti，Nb结合从而形成碳化物析出物，而尽量不以间隙原子的形式存在于铁素体基体内，从而使得高强精密焊管用钢的延伸率较高，进而保证了制成焊管时的焊管延伸率。此外，低的间隙碳原子降低了高强精密焊管用钢制得焊管时的时效性，从而保证了制得的焊管在长时间服役过程中仍然具有的较高延伸率，有利于焊管使用寿命的提高。基于此，在本专利技术所述的高强精密焊管用钢中C的质量百分比控制在0.001～0.005％。Mn：Mn元素是钢中典型的强化元素，同时在钢中能起到脱硫的作用，而且Mn的添加能一定程度提高钢的淬透性，从而进一步提高高强精密焊管用钢制成焊管时的焊接加热冷却后的强度。因此，为了保证上述实施效果，在本专利技术所述的高强精密焊管用钢中，Mn的质量百分比需≥0.4％。然而，Mn含量过高对材料的加工性能不利，尤其对焊管制管后的冷弯成形不利，基于此，在本专利技术所述的高强精密焊管用钢中Mn的质量百分比控制在0.4～1.2％。P：P元素是钢中提高抗拉强度的元素，因此，在本专利技术所述的技术方案中，为了保证抗拉强度，P的质量百分比需高于0.025％。然而，含量过高的P元素降低所述的高强精密焊管用钢的塑性，并且影响高强精密焊管用钢制管后的冷弯性能。因此，在本专利技术所述的高强精密焊管用钢中，P的质量百分比控制在P：0.025～0.05％。Al：Al元素在钢中主要起脱氧剂的作用，以此减少钢中夹杂物的产生，尤其对焊管使用服役过程中的疲劳性能有利。但Al添加过量也会影响所述的高强精密焊管用钢的塑性，从而影响高强精密焊管用钢制成焊管时的最终性能，因此，在本专利技术所述的高强精密焊管用钢中对Al的质量百分比控制在0.025～0.06％。Nb：在本专利技术所述的技术方案中，Nb的添加作用如下所述：一方面，Nb与钢中C结合形成稳定碳化物，从而减少以间隙原子形式固溶在铁素体中的C，有利于提高所述的高强精密焊管用钢的延伸率；另一方面，Nb与C结合形成纳米尺寸的碳化物起到析出强化的作用，同时发生钉扎晶界与位错，抑制热轧过程中形变奥氏体的晶粒长大，起到细晶强化作用。此外，Nb的加入还可显著提高钢中非平衡组织的热稳定性，从而保证所述的高强精密焊管用钢的最终性能的稳定性。然而，过量的Nb大大提高了所述的高强精密焊管用钢制成焊管时焊管钎焊冷却过程中淬透性，从而导致焊管延伸率大大降低。基于此，在本专利技术所述的高强精密焊管用钢中Nb的质量百分比控制在Nb：0.005～0.02％。Ti：在本专利技术所述的高强精密焊管用钢中，Ti主要与钢中C结合形成碳化物从而消除铁素体中的间隙原子，同时形成的碳化物起到析出强化作用，并在热轧过程中产生钉扎晶界和位错，抑制晶粒长大而起到细晶强化的作用。因而，Ti在本专利技术所述的技术方案中的作用与Nb的作用相似，但是Ti的成本较Nb要低很多，因而，本专利技术所述的高强精密焊管用钢中添加TI的质量百分比≥0.01％。然而，Ti的过量添加同样会提高焊管钎焊冷却过程中的淬透性，导致焊管延伸率大大降低，因而，在本专利技术所述的技术方案中，对Ti的质量百分比控制在Ti：0.01～0.08％。在本专利技术所述的技术方案中，Nb、Ti在高温下形成碳化物钉扎晶界抑制晶粒长大的作用在焊管的钎焊加热过程中尤为重要，该作用保证了焊管最终晶粒不异常长大，从而也保证了焊管的强度性能。进一步地，在本专利技术所述的高强精密焊管用钢中，其化学元素还满足2.35≤100×C％+Mn％+10×P％+100×Nb％+50×Ti％≤6.4。在本专利技术所述的技术方案中，C、Mn、P、Nb、Ti作为主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强精密焊管用钢，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：C：0.001～0.005％，Mn：0.4～1.2％，P：0.025～0.05％，Al：0.025～0.06％，Nb：0.005～0.02％，Ti：0.01～0.08％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高强精密焊管用钢，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：C：0.001～0.005％，Mn：0.4～1.2％，P：0.025～0.05％，Al：0.025～0.06％，Nb：0.005～0.02％，Ti：0.01～0.08％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的高强精密焊管用钢，其特征在于，其化学元素还满足2.35≤100×C％+Mn％+10×P％+100×Nb％+50×Ti％≤6.4。3.如权利要求1或2所述的高强精密焊管用钢，其特征在于，其微观组织为不均匀的铁素体晶粒。4.如权利要求1或2所述的高强精密焊管用钢，其特征在于，其抗拉强度≥350MPa，延伸率≥32％。5.一种高强精密焊管，其采用如权利要求1-4中任意一项所述的高强精密焊管用钢制得。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：连福亮，梁高飞，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31