CN108396221A - 用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条及生产方法 - Google Patents

用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条及生产方法。C 0.79%~0.84%,Si 0.20%~0.40%,Mn 0.45%~0.55%,P≤0.010%,S 0.0020%~0.010%,Al 0.0005%~0.00010%,Ti 0.0002%~0.0006%,全氧0.0015%~0.0025%,其余为铁及不可避免的杂质。高碳钢盘条来生产直径0.22mm精细钢丝,生产的钢丝帘线断丝率不大于3次/吨,满足了用户的使用要求。

Description

用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条及生产方法
技术领域
本发明属于钢铁产品技术领域,尤其涉及一种用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条及其生产方法。
背景技术
随着国内金属制品领域市场竞争不断加剧,厂家对于金属制品原料质量要求不断提高。特别对于用于细丝拉拔的高碳钢盘条来说,盘条轧制工艺对于盘条组织及其拉拔和加工成制品性能具有极大影响,因此需要严格控制。盘条组织中网状渗碳体是一种脆性组织,对于盘条在细丝拉拔过程的断丝率具有不利影响,并且会恶化钢丝制成品细钢绳和钢帘线的疲劳寿命,影响下游客户使用。因此,需要结合盘条轧制工艺对用于细丝拉拔的高碳钢盘条组织中网状渗碳体进行严格控制。
韩国浦项公司的题为“具有良好拉拔性能的切割钢丝用盘条及其生产工艺”(Title:(EN)WIRE ROD FOR A SAW WIRE WITH SUPERIOR WIRE DRAWABILITY AND AMANUFACTURING METHOD THEREOF;Publication Number:1020110075625)专利介绍了一种切割钢丝用盘条的生产方法。该盘条中夹杂物Al2O3含量不大于50%。该方法介绍在精炼过程采用碳线增碳,保证碳含量的稳定性。在中间包冶炼过程,采用塞棒控流,并且使用Al含量不大于1%的耐火材料作为大罐的耐材。
上述专利仅介绍了炼钢过程的控制工艺,重点控制钢中夹杂物的Al2O3含量,未明确盘条组织控制方法。对于细丝拉拔的高碳钢盘条来说,通过轧制过程控制微观组织的形貌,对于提高盘条生产过程的拉拔性能具有重要意义,需要在盘条组织控制方面进一步研究,确定具体的组织类型,满足用户的生产需求。
发明内容
针对上述缺陷,本发明所要解决的技术问题提供一种用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条,通过成分和组织控制提高盘条拉拔性能,使盘条中夹杂物具有低熔点和高变形性,尽量降低钢中夹杂物对盘条拉拔性能的影响;通过控制盘条组织,消除钢中网状渗碳体组织,防止由于脆性组织导致的钢丝拉拔过程断裂,满足用户对细丝拉拔用高碳钢盘条的质量需求。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:
一种用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条,其特征在于化学成分按重量百分比为:C 0.79%~0.84%,Si 0.20%~0.40%,Mn 0.45%~0.55%,P≤0.010%,S0.0020%~0.010%,Al 0.0005%~0.00010%,Ti 0.0002%~0.0006%,全氧0.0015%~0.0025%,其余为铁及不可避免的杂质。
这些成分的范围设定理由如下所述:
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。用户对盘条拉拔成钢丝有强度要求,因此盘条的碳含量不能过低;同时,盘条碳含量过高会导致其冷加工性能明显降低。因此,盘条碳含量控制在0.79%~0.84%。
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;钢中硅含量过高,将导致钢中脱氧产物过于粗大,不利于改善盘条拉拔性能。因此,钢中硅含量控制在0.20%~0.40%。
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,因此碳含量较高的高碳钢盘条应适当降低盘条锰含量,防止盘条冷加工性能恶化。因此钢中锰含量控制在0.45%~0.55%。
磷是钢中有害杂质元素,要求盘条[P]≤0.010%,在不造成其他影响的情况下,越低越好。硫也是钢中有害元素,控制在较低水平有利于提高盘条拉拔性能;同时,硫元素与钢中锰形成硫化锰,这种夹杂物变形性良好,特别是在硫化锰包覆在TiN等夹杂物外面,降低了TiN夹杂物对钢的危害程度。钢中具有一定量的硫有利于提高盘条拉拔性能。因此,钢中硫含量控制在0.0020%~0.010%。
铝钛都是较强脱氧元素,含量过高降低盘条中夹杂物的变形性;但是过低的铝钛含量不利于扩大盘条中氧化物夹杂低熔点区。适量的铝钛含量有利于提高夹杂物的变形性,因此盘条的铝含量控制在0.0005%~0.0010%,钛含量控制在0.0002%~0.0006%。
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%。
为控制盘条网状渗碳体析出,应使盘条生产工艺如下:
1)钢坯加热:钢坯总在炉时间2.5-3小时,均热段温度在1050℃-1080℃;利用钢坯高温加热,促进钢坯碳元素高温扩散,降低钢坯偏析,为控制网状渗碳体奠定基础;
2)轧制温度:轧件出预精轧温度控制在930℃-950℃,入精轧温度870℃-900℃;通过逐步降低轧件温度,增加轧件变形储存能,细化轧件奥氏体晶粒度,增加轧件组织晶界比例,为控制盘条网状渗碳体析出创造条件。
3)吐丝温度:盘条吐丝温度控制在900℃-930℃。盘条吐丝温度高,盘条风冷后具有较快的冷却速度。在相同条件下,盘条在相变前奥氏体长大时间短,室温组织具有较细的晶粒,有利于提高盘条冷拔性能。同时,通过缩短奥氏体在向渗碳体和珠光体转变时间,减轻碳元素在奥氏体晶界的扩散程度,降低渗碳体沿奥氏体晶界析出,防止和减轻盘条网状渗碳体析出。
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-35℃/s之间。通过盘条吐丝后较快的冷却速度,使盘条快速通过渗碳体析出区域,防止和减轻盘条网状渗碳体析出。
本发明中用于细丝拉拔的高碳钢盘条组织应尽量控制网状渗碳体析出,防止该组织恶化盘条拉拔性能。本发明盘条采用280mm*380mm连铸坯生产
155mm*155mm连轧坯。然后以连轧坯为原料生产直径5.0-6.5mm盘条。
按照本发明的高碳钢盘条来生产直径0.22mm精细钢丝,在采用该钢丝生产钢丝帘线过程中断丝率不大于3次/吨,满足了用户的使用要求。
附图说明
图1为实施例3盘条组织形貌图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明。
从图1看出,实施例3盘条组织以索氏体为主,没有网状渗碳体析出。

Claims (2)

1.一种用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条,其特征在于化学成分按重量百分比为:C 0.79%~0.84%,Si 0.20%~0.40%,Mn 0.45%~0.55%,P≤0.010%,S0.0020%~0.010%,Al 0.0005%~0.00010%,Ti 0.0002%~0.0006%,全氧0.0015%~0.0025%,其余为铁及不可避免的杂质。
2.一种根据权利要求1所述用于细丝拉拔的低网状渗碳体析出高碳钢盘条的生产方法,其特征在于包括如下步骤:
1)钢坯加热:钢坯总在炉时间2.5-3小时,均热段温度在1050℃-1080℃;
2)轧制温度:轧件出预精轧温度控制在930℃-950℃,入精轧温度870℃-900℃;
3)吐丝温度:盘条吐丝温度控制在900℃-930℃;
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-35℃/s之间。
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