CN108330392A - 一种高强度精细钢丝用盘条及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种高强度精细钢丝用盘条，其化学成分wt％为：C：0.84％～0.91％，Si：0.20％～0.35％，Mn：0.35％～0.60％，P≤0.012％，S≤0.010％，Al：0.0004％～0.0010％，Ti：0.0004％～0.0008％，全氧：0.0015％～0.0025％，其余为铁和不可避免的杂质。与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种高强度精细钢丝用盘条及其生产方法，采用本发明提供的方案生产的盘条索氏体中渗碳体片层厚度控制在0.03μm‑0.04μm，满足用户对强度在3500MPa级别的高强度精细钢丝的拉拔和合股断丝率不大于3次/吨的需求。
Description
技术领域
本发明涉及高碳钢产品开发技术领域，尤其涉及一种高强度精细钢丝用盘条及其生产方法。
背景技术
随着我国汽车工业的快速发展，对橡胶骨架增强材料的需求不断增加。高强度精细钢丝用盘条因为在提高橡胶骨架材料如轮胎等安全、耐用性能的同时，可以达到减重、节能环保的效果，所以是冶金工作者重点研发的钢铁材料。在开发高强度精细钢丝过程中，主要的研究领域为盘条的偏析、夹杂控制，组织索氏体化率等。随着盘条的拉拔直径越来越细，需要在盘条索氏体组织中渗碳体片层间距控制方面提出技术方案，以提高盘条的冷加工性能，满足用户对高强度精细钢丝的质量要求。
专利号为CN201010201612.9的专利文件公开了一种“生产细钢丝用的高碳钢盘条”该盘条的化学成分重量百分比为：[C]：0.6％～0.88％，[Si]：0.1％～1.0％，[Mn]：0.3％～1.0％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，[P+S]≤0.020％，[N]≤0.004％，[O]≤0.002％，[Al]≤0.002％，[Ti]≤0.002％，[Mg]≤0.001％，其它不可避免的杂质不高于0.1％，其余为铁。该技术方案重点介绍了盘条的化学成分和夹杂物变形性能的控制方案，以达到降低盘条加工过程断丝率的问题。该专利技术并未提及关于3500MPa级别高强度钢丝用盘条的生产方案。
需要开展3500MPa级别高强度钢丝用盘条生产工艺研究，重点提出盘条渗碳体控制技术方案，满足用户对高强度钢丝的生产需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度精细钢丝用盘条及其生产方法，通过本发明专利的实施，满足用户对强度在3500MPa级别的高强度精细钢丝的拉拔和合股需求。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种高强度精细钢丝用盘条，其化学成分wt％为：C：0.84％～0.91％，Si：0.20％～0.35％，Mn：0.35％～0.60％，P≤0.012％，S≤0.010％，Al：0.0004％～0.0010％，Ti：0.0004％～0.0008％，全氧：0.0015％～0.0025％，其余为铁和不可避免的杂质。
盘条渗碳体片层厚度控制在0.03μm-0.04μm。
本发明适用于碳含量在0.84％～0.91％的高碳钢盘条。盘条碳含量过低不能满足用户对钢丝拉拔强度要求，盘条碳含量过高将会导致盘条在拉拔过程加工硬化速度过快，使盘条拉拔断丝率增加。因此，本发明专利碳含量控制范围0.84％～0.91％。
硅是高碳钢中主要脱氧元素。钢中硅含量低将导致钢脱氧不足，钢坯表面形成针孔气泡等铸坯缺陷；钢中硅含量过高，钢液脱氧后会出现粗大的硅酸盐夹杂物。硅提高钢中碳元素的活度系数，钢中具有适宜含量的硅元素，减轻晶界渗碳体的形成趋势。因此，本发明专利钢中硅含量控制在0.20％～0.35％。
锰也是一种提高盘条强度的元素；但是锰元素在凝固过程的偏析较为严重，不利于提高盘条的冷加工性能。因此钢中锰含量控制在0.35％～0.60％。
磷、硫是钢中有害杂质元素，在不造成其他影响的情况下，越低越好。本发明专利要求盘条P≤0.012％，S≤0.010％。
铝钛都是较强脱氧元素，含量过高将会导致钢中高熔点不变形夹杂物的出现，降低盘条冷加工性能；但是过低的铝钛含量不利于控制钢中夹杂物成分，降低氧化物夹杂的变形性能。因此盘条的铝含量控制在0.0004％～0.0010％，钛含量控制在0.0004％～0.0008％。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％。
一种高强度精细钢丝用盘条的生产方法，包括如下步骤：
1)钢坯加热：生产盘条采用的钢坯横截面尺寸规格为：(150mm～160mm)×(150mm～160mm)，钢坯加热总在炉时间2.5～3小时，均热段温度在1040℃～1070℃；
2)轧制温度：轧件出预精轧温度控制在980℃～1000℃，入精轧温度910℃～930℃，入双模块轧机温度在850℃～880℃；
3)吐丝温度：盘条吐丝直径为5.0mm～6.0mm，盘条吐丝温度控制在880℃～900℃；
4)盘条冷却：吐丝后盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度控制在25℃/s～33℃/s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一种高强度精细钢丝用盘条及其生产方法，采用本发明提供的方案生产的盘条索氏体中渗碳体片层厚度控制在0.03μm-0.04μm，满足用户对强度在3500MPa级别的高强度精细钢丝的拉拔和合股断丝率不大于3次/吨的需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种高强度精细钢丝用盘条，其化学成分wt％为：C：0.84％～0.91％，Si：0.20％～0.35％，Mn：0.35％～0.60％，P≤0.012％，S≤0.010％，Al：0.0004％～0.0010％，Ti：0.0004％～0.0008％，全氧：0.0015％～0.0025％，其余为铁和不可避免的杂质。
一种高强度精细钢丝用盘条的生产方法，包括如下步骤：
1)钢坯加热：生产盘条采用的钢坯横截面尺寸规格为：(150mm～160mm)×(150mm～160mm)，钢坯加热总在炉时间2.5～3小时，均热段温度在1040℃～1070℃；通过钢坯高温扩散，降低碳、锰等元素偏析。
2)轧制温度：轧件出预精轧温度控制在980℃～1000℃，入精轧温度910℃～930℃，入双模块轧机温度在850℃～880℃；通过逐步降低轧件温度，特别是在入双模块处通过低温轧制，细化盘条相变前奥氏体晶粒尺寸，使钢中位错和晶界密度显著增加，增加硅元素的扩散通道，充分发挥硅元素抑制网状渗碳体的作用。
3)吐丝温度：盘条吐丝直径为5.0mm～6.0mm，盘条吐丝温度控制在880℃～900℃；通过较高吐丝温度，使盘条具有较快的冷却速度，进一步抑制网状渗碳体的析出，提高盘条的冷加工性能。
4)盘条冷却：吐丝后盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度控制在25℃/s～33℃/s；通过盘条吐丝后适宜的冷却速度，既抑制盘条网状渗碳体析出又防止盘条珠光体片层间距过细，降低盘条冷加工性能。
5)盘条组织控制：通过上述措施使盘条渗碳体片层厚度控制在0.03μm-0.04μm。使盘条具有良好的冷加工性能。
表1为本发明的4个实施例：
表1：
Claims (3)
1.一种高强度精细钢丝用盘条，其特征在于，其化学成分wt％为：C：0.84％～0.91％，Si：0.20％～0.35％，Mn：0.35％～0.60％，P≤0.012％，S≤0.010％，Al：0.0004％～0.0010％，Ti：0.0004％～0.0008％，全氧：0.0015％～0.0025％，其余为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高强度精细钢丝用盘条，其特征在于，所述盘条渗碳体片层厚度控制在0.03μm-0.04μm。
3.一种如权利要求1所述的高强度精细钢丝用盘条的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)钢坯加热：生产盘条采用的钢坯横截面尺寸规格为：(150mm～160mm)×(150mm～160mm)，钢坯加热总在炉时间2.5～3小时，均热段温度在1040℃～1070℃；
2)轧制温度：轧件出预精轧温度控制在980℃～1000℃，入精轧温度910℃～930℃，入双模块轧机温度在850℃～880℃；
3)吐丝温度：盘条吐丝直径为5.0mm～6.0mm，盘条吐丝温度控制在880℃～900℃；
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