CN105256119A

CN105256119A - 一种超高碳帘线钢盘条中网状渗碳体的控制方法

Info

Publication number: CN105256119A
Application number: CN201410339175.5A
Authority: CN
Inventors: 高航; 郭大勇; 王秉喜; 张博; 马立国
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2016-01-20

Abstract

一种超高碳帘线钢盘条中网状渗碳体的控制方法，对于成品偏析指数范围为0.94～1.06，其中偏析指数定义为某位置实际C含量C₁与熔炼成分的比值的超高碳帘线钢，线材厂连轧坯加热炉均热温度控制在1100～1150℃，总在炉时间3-4h；采用高温慢速轧制，盘条入精轧温度控制在890～920℃，精轧最后两道次应变速率控制在110s^-1以内，盘条吐丝温度为900～930℃；采用斯泰尔摩冷却，珠光体相变开始温度控制在580～630℃；相变前冷速达到10～50℃/s；相变期间冷速3～10℃/s。本发明可以控制超高碳帘线钢盘条组织中网状渗碳体的评级不大于0.5级，从而保证盘条具有良好的加工性能。

Description

一种超高碳帘线钢盘条中网状渗碳体的控制方法

技术领域

本发明属于轧钢工艺领域，尤其涉及一种超高碳帘线钢盘条中网状渗碳体的控制方法。

背景技术

随着汽车等装备制造业的迅猛发展，出于减重和安全的考虑，帘线钢盘条表现出明显的高强度化发展趋势。提高钢中碳含量是高强化的廉价且有效的方式，所谓超高碳帘线钢是指钢中C含量大于0.95wt％的帘线钢。但随着含碳量的提高，当C含量显著高于共析成分时，会急剧增大盘条在奥氏体晶界析出渗碳体的倾向，一旦产生网状渗碳体组织，盘条的面缩、延伸率的塑性指标将出现显著地下降，造成断丝率提高，生产效率和成材率降低。因此，抑制网状渗碳体的析出是超高碳帘线钢开发需要解决的重要课题。

目前，为了提高高碳钢线材的加工性能，技术人员提出了多种措施，如：(1)申请号为201080005147.X公开的“线材、钢丝及线材的制造方法”，其成分为C0.90～1.30％、Si0.10～1.20％、Mn0.10～1.0％、Al0.10～0.60％、P0～0.02％、S0～0.02％、N10～60ppm、O10～40ppm、Cr0～0.50％、Ni0～0.50％、Co0～0.50％、V0～0.50％、Cu0～0.20％、Ni0～0.10％、Mo0～0.20％、W0～0.20％、Ti0～0.10％、B0～30ppm、RE0～50ppm的高碳钢线材。为控制先析渗碳体，要求线材从850～920℃开始冷却，且限制了850～650℃之间的冷却速度。(2)申请号为200510062916.0公开的“可拉丝性优良的高碳钢丝线材及其制造方法”，提供了一种C0.65～1.20％、Si0.05～1.20％、Mn0.20～1.0％、Cr0～0.35％的高碳钢线材，其主要通过控制盘条组织中珠光体片层间距来获得良好的拔丝性能。(3)申请号201080003183.2提供了一种“加工性优良的高碳钢线材”，其含0.6～1.1％的C、0.1～0.5％的Si、0.2～0.6％的Mn、0.004～0.015％S、0.02～0.05％的Cr、0.02％以下的P和0.003％以下的Al。该线材通过特别的轧制工艺获得指定尺寸的珠光体球团尺寸和硫化物夹杂间隔距离，从而使该线材具有良好的加工性能；

可以看出,上述专利(2)和(3)主要是关于珠光体的性质和硫化物夹杂间隔距离的控制方法，并未提及网状渗碳体的控制方法，不足以保证超高碳线材的加工性能。专利(1)虽提及了对先析渗碳体的控制方法，但该专利只规定了开始冷却温度范围和850～650℃之间的冷却速度，没有涉及线材轧制过程中的应变速率对渗碳体析出的影响，而应变速率与奥氏体的稳定性直接相关，是在控制渗碳体析出时需要考虑的关键因素之一，因此其效果亦并不明显。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种超高碳帘线钢盘条中网状渗碳体的控制方法，以保证盘条具有良好的加工性能。

为达此目的，本发明采取了如下技术解决方案：

一种超高碳帘线钢盘条中网状渗碳体的控制方法，其特征在于，对于化学成分wt％为：C0.95％～1.10％、Si0.10％～0.50％、Mn0.10％～0.30％、Cr0～0.60％、P≤0.015％、S≤0.015％，不可避免的杂质不高于0.1％，且成品偏析指数a范围在0.94～1.06，其中偏析指数a的定义为某位置实际C含量C₁与熔炼成分的比值，即的超高碳帘线钢，其网状渗碳体的控制方法为：

(1)加热：线材厂连轧坯加热炉均热温度控制在1100～1150℃，总在炉时间3-4h。在该条件下，可以保证钢的充分奥氏体化和碳的扩散，同时不引起钢坯的过热和过烧。

(2)轧制：采用高温低速轧制，盘条入精轧温度控制在890～920℃，精轧最后两道次应变速率控制在110s^-1以内，盘条吐丝温度为900～930℃；采用较高的轧制温度、精轧最后两道次采用较小的应变速率，有利于减小和释放盘条中的轧制变形能，稳定奥氏体；采用较高的温度吐丝，可以获得更高的相变前冷速，使盘条快速通过先析渗碳体区，抑制网状渗碳体的形成；但吐丝温度过高也会导致盘条氧化铁皮厚，降低用户的金属收得率。

(3)冷却：采用斯泰尔摩冷却，珠光体相变开始温度控制在580～630℃，珠光体相变开始温度是抑制网碳析出的关键因素，相变开始温度在630℃或以下时可以有效抑制渗碳体的析出，但若相变开始温度过低，则钢可能无法全部发生珠光体相变，从而产生过冷组织，因此将其下限定在580℃。相变前冷速达到10～50℃/s，相变前冷速一般应根据目标相变开始温度来制定，若冷速低于10℃/s，则无法抑制渗碳体的析出，因此将其范围定为10～50℃/s。相变期间冷速3～10℃/s，若冷速过快，则钢无法充分进行珠光体相变，可能产生马氏体等过冷组织；若冷速太慢，相变所需时间过长，会给后续冷却集卷工序造成困难，因此定为3～10℃/s，且最好控制在3～6℃/s。

本发明的有益效果为：

本发明方法生产的超高碳帘线钢盘条，可以控制组织中网状渗碳体的评级不大于0.5级，从而保证盘条具有良好的加工性能。

具体实施方式

本发明超高碳帘线钢盘条中网状渗碳体的控制方法，主要适用于成品偏析指数a范围为0.94～1.06的超高碳帘线钢，其中偏析指数a的定义为某位置实际C含量C₁与熔炼成分的比值，即

实施例与对比例的化学成分wt％含量见表1。

表1实施例与对比例的化学成分wt％含量表

实例	C	Si	Mn	Cr	P	S
							实施例1	0.95	0.19	0.59	0.30	0.0078	0.0069
实施例2	0.98	0.23	0.25	0.41	0.0083	0.0072
							实施例3	0.96	0.19	0.59	0	0.0119	0.0071
对比例1	0.95	0.18	0.49	0.23	0.0039	0.0023
							对比例2	0.99	0.18	0.42	0	0.0040	0.0024
对比例3	1.07	0.24	0.49	0.20	0.0081	0.0074

实施例与对比例加热轧制工艺参数见表2。

表2实施例与对比例加热轧制工艺参数表

实施例与对比例组织构成及评级结果见表3。

表3实施例与对比例组织构成及评级结果

实例	组织构成	网状渗碳体评级
			实施例1	P	-
实施例2	P	-
			实施例3	P	-
对比例1	P+M	-
			对比例2	P+C	1.5
对比例3	P+C+M	2.0

Claims

1.一种超高碳帘线钢盘条中网状渗碳体的控制方法，其特征在于，对于化学成分wt％为：C0.95％～1.10％、Si0.10％～0.50％、Mn0.10％～0.30％、Cr0～0.60％、P≤0.015％、S≤0.015％，不可避免的杂质不高于0.1％，且成品偏析指数a范围在0.94～1.06，其中偏析指数a的定义为某位置实际C含量C₁与熔炼成分的比值，即的超高碳帘线钢，其网状渗碳体的控制方法为：

(1)加热：线材厂连轧坯加热炉均热温度控制在1100～1150℃，总在炉时间3-4h；

(2)轧制：采用高温低速轧制，盘条入精轧温度控制在890～920℃，精轧最后两道次应变速率控制在110s^-1以内，盘条吐丝温度为900～930℃；

(3)冷却：采用斯泰尔摩冷却，珠光体相变开始温度控制在580～630℃；相变前冷速达到10～50℃/s；相变期间冷速3～10℃/s。