CN105483557A - 一种80级帘线外绕丝用盘条及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种80级帘线外绕丝用盘条，该钢成分按重量百分比计如下：C：0.79％～0.83％，Mn：0.20％～0.45％，Cr：0.05％-0.10％，Si：0.20％～0.40％，P≤0.010％，S≤0.010％，Mg：0.0004％-0.0010％，Al：0.0003％-0.0008％，Ti：0.0002％-0.0005％，全氧：0.0015％-0.0025％，Cu≤0.05％；其余为铁及不可避免杂质。方法：转炉终点钢液温度1570℃-1680℃；LF精练温度1530℃-1590℃，时间50-120分钟；连铸中间包钢水过热度不大于30℃；盘条吐丝温度870-910℃，相变前冷却速度14-20℃/s，开始相变温度630-650℃。采用该方法生产的盘条抗拉强度在1100-1170Mpa，断丝率不大于1.5次/吨。
Description
技术领域
本发明属于精细加工用盘条领域，尤其涉及一种80级帘线外绕丝用盘条及其制造方法。
背景技术
随着国内钢帘线市场的竞争加剧，厂家对于国内盘条代替进口盘条的需求不断提高。钢帘线的外绕丝部分要求钢丝的直径小，一般在0.13-0.20mm，并且要求在外绕过程断丝率低，80级盘条不得大于2次/吨。为了提高盘条加工性能，达到顺利生产钢帘线用外绕丝的目的，针对80级盘条需要控制盘条的抗拉强度，降低由于加工硬化导致的断丝率增加。
专利号为“CN101649416A”的中国专利提供了一种抗拉强度在1200MPa以上，面收缩率在35％以上的高碳钢盘条及其制备工艺，该盘条包含C，Si，Mn，Cr和V等基本成分，以及Ni，Cu，Al，B，Ti，Nb和Mo等可选择成分，同时还包含余量的Fe和杂质，其制备工艺包括依次进行的冶炼、铸造、轧制和控冷工序，轧制工序的开轧温度控制在1000-1100℃之间，吐丝温度为870-930℃，控冷工序采用斯太尔摩控制冷却，在相变之前及相变前期采用快速冷却，在相变后期采用缓慢冷却方式。该高碳钢盘条机械性能优良，合金元素较少，成本低，且其制备工艺仅是对现有高碳钢盘条的生产工艺进行小幅度调整而得，几乎不会增加任何生产成本。
专利号为“JP60152659”的日本专利提供了一种具有优良加工性能用于制丝的盘条。其化学成分为C0.60-0.90％，Si0.1-0.5％，Mn0.3-1.0％，P<0.01％，S<0.005％，Ni+Cr+Cu<0.1％，N0.003％，O0.003％。
上述专利仅介绍了普通高强度盘条化学成分和生产工艺，并未对外绕丝用盘条的化学成分和生产工艺进行阐述。并且专利号为“CN101649416A”的中国专利在盘条冷却方面，仅仅介绍了盘条吐丝温度，以及盘条相变前及相变前期快冷，相变后缓冷的工艺，并未明确具体的控冷工艺参数。为了开发80级帘线外绕丝用盘条，需要在化学成分和抗拉强度方面进一步研究，确定具体的工艺参数，满足用户的生产需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种80级帘线外绕丝用盘条及其制造方法，采用该方法生产的盘条抗拉强度在1100-1170Mpa之间，较普通80级盘条降低60Mpa。盘条在用户外绕丝生产过程拉拔直径在0.15-0.18mm，断丝率不大于1.5次/吨。
本发明目的是这样实现的：
一种80级帘线外绕丝用盘条，该钢的成分按重量百分比计如下：C：0.79％～0.83％，Mn：0.20％～0.45％，Cr：0.05％-0.10％，[Si]：0.20％～0.40％，P≤0.010％，S≤0.010％，Mg：0.0004％-0.0010％，Al：0.0003％-0.0008％，Ti：0.0002％-0.0005％，全氧：0.0015％-0.0025％，Cu≤0.05％；其余为铁及不可避免杂质。
本发明成分设定理由如下：
碳是钢中的主要强化元素，碳含量越高，盘条和钢丝的抗拉强度越大。但是过高的碳含量导致盘条在拉拔过程的断丝率和出现分层的现象增加。因此，为了生产80级帘线外绕丝将钢中碳含量控制在0.79％-0.83％。
锰也是一种提高盘条强度的元素，锰元素在凝固过程的偏析较为严重，因此在设计高强度帘线外绕丝用盘条成分中，适当降低盘条锰含量，因此钢中锰含量控制在0.20％～0.45％。
铬是一种提高盘条强度的元素，该元素也能提高盘条的淬透性，细化高碳钢盘条的组织，减小索氏体片层间距，提高盘条的拉拔性能。过高的铬含量也会使盘条的强度和硬度增加过多，导致盘条在拉拔过程的加工硬化严重，并且磨耗增加，降低盘条拉拔性能。通过微量的铬元素的添加，降低夹杂物的熔点，使之易于上浮排出钢液，降低夹杂物尺寸。因此，钢中铬含量控制在0.05％-0.10％。
硅是切割钢丝用盘条冶炼过程的主要脱氧元素。硅含量低将导致钢液脱氧不足；但是，过高的硅含量导致钢中残余氧化物夹杂粗大，对钢的应用性能不利。因此，钢中硅含量控制在0.20％～0.40％。
磷硫都是钢中有害杂质元素，要求盘条P≤0.010％，S≤0.010％，在不造成其他影响的情况下，越低越好。
盘条中的全氧含量的控制与铝含量类似，因此盘条的全氧含量控制在0.0015％-0.0025％。
镁铝钛都是强脱氧元素，含量过高降低盘条中夹杂物的变形性；但是过低的氧含量不利于扩大盘条中氧化物夹杂低熔点。适量的镁铝钛含量有利于降低盘条中氧化物夹杂的熔点，提高夹杂物的变形性，因此盘条的镁含量控制在0.0004％-0.010％，铝含量控制在0.0003％-0.0008％，钛含量控制在0.0002％-0.0005％。
盘条中的铜降低盘条的加工性能，导致盘条在拉拔合股过程的断丝，因此其含量Cu≤0.05％。
本发明80级帘线外绕丝用盘条其生产工艺如下：包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸、连轧、线材轧制，
(1)铁水脱硫预处理：要求通过铁水脱硫预处理将铁水中的硫含量控制到0.005％以下，最好控制到0.002％以下，为控制盘条硫含量奠定基础。转炉采用双渣法进行冶炼，降低钢液磷和镁铝含量；
(2)转炉冶炼：转炉冶炼终点要求P≤0.010％，Mg≤0.0004％，Al≤0.0003％，为控制盘条上述残余元素含量奠定基础；转炉终点钢液温度控制在1570℃-1680℃范围；一方面防止转炉终点钢液温度过低，为LF精炼增加负担，提高生产成本；另外一方面，防止钢液温度过高，过氧化严重，造成钢液脱氧负担加重；
(3)LF精炼LF精练过程温度控制在1530℃-1590℃范围内，时间50-120分钟，为钢液连铸创造条件。钢液LF炉精炼时间要适当。一方面，钢液精炼时间不宜过低，通过一定时间精炼，促进钢中夹杂物上浮排出钢液，提高钢质洁净度；另外一方面，钢液LF炉精炼时间不宜过长，防止罐衬材料的过度浸蚀，恶化钢质；
(4)连铸：采用断面尺寸(200-400mm)*(300-500mm)的大方坯连铸生产高碳钢钢坯。在连铸过程中间包钢水过热度不大于30℃。通过大方坯连铸和低过热度浇注，为控制钢坯偏析创造条件；
(5)连轧和线材轧制：将连铸坯经过连轧和线材轧制生产出直径5.0-6.0mm的高碳钢盘条。盘条吐丝温度控制在870-910℃之间。盘条相变前冷却速度控制在14-20℃/s之间，控制开始相变温度在630-650℃防止盘条使盘条冷却过快，使盘条强度过高；同时也防止盘条冷却过慢，保证盘条的索氏体化率控制在75％-85％，满足外绕丝的生产要求。盘条过低的索氏体化率不利于盘条的冷拉加工；盘条的索氏体化率过高，伴随着盘条的强度过高，也不利于盘条的冷拉拔加工。
本发明的有益效果在于，采用该方法生产的盘条抗拉强度在1100-1170Mpa之间，较普通80级盘条降低60Mpa。盘条在用户外绕丝生产过程拉拔直径在0.15-0.18mm，断丝率不大于1.5次/吨。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
本发明实施例根据技术方案的组分配比，进行铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸、连轧、线材轧制。本发明实施例钢的化学成分见表1。本发明实施例钢的主要工艺参数见表2。本发明实施例钢的性能见表3。
表1本发明实施例钢的化学成分(wt％)
表2本发明实施例钢的主要工艺参数
表3本发明实施例钢的性能
| 实施例 | 抗拉强度，MPa | 外绕丝直径，mm | 断丝率，次/吨 |
| 1 | 1115 | 0.14 | 1.2 |
| 2 | 1156 | 0.14 | 1.3 |
| 3 | 1162 | 0.16 | 1.5 |
Claims (2)
1.一种80级帘线外绕丝用盘条，其特征在于，该钢成分按重量百分比计如下：C：0.79％～0.83％，Mn：0.20％～0.45％，Cr：0.05％-0.10％，Si：0.20％～0.40％，P≤0.010％，S≤0.010％，Mg：0.0004％-0.0010％，Al：0.0003％-0.0008％，Ti：0.0002％-0.0005％，全氧：0.0015％-0.0025％，Cu≤0.05％；其余为铁及不可避免杂质。
2.一种权利要求1所述的80级帘线外绕丝用盘条的制造方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸、连轧、线材轧制，其特征在于：
(1)铁水预处理：通过铁水预处理脱硫，要求通过铁水脱硫预处理将铁水中的硫含量控制到0.002％以下；
(2)转炉冶炼：转炉采用双渣法进行冶炼，转炉冶炼终点要求P≤0.010％，Mg≤0.0004％，Al≤0.0003％；转炉终点钢液温度控制在1570℃-1680℃；
(3)LF精炼：LF精练过程温度控制在1530℃-1590℃范围内，时间50-120分钟；
(4)连铸：采用断面尺寸(200-400mm)*(300-500mm)的大方坯连铸生产高碳钢钢坯，在连铸过程中间包钢水过热度不大于30℃；
(5)连轧和线材轧制：将连铸坯经过连轧和线材轧制生产出直径5.0-6.0mm的高碳钢盘条，盘条吐丝温度控制在870-910℃，盘条相变前冷却速度控制在14-20℃/s，控制开始相变温度在630-650℃。
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