CN108559908A - 钢材、热轧盘条及其制造方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种钢材，以质量％计含有C 0.13～0.17％，Si 0.20～0.30％，Mn 0.70～0.90％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr≤0.1％，Ni≤0.12％，Cu≤0.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。本申请还公开了一种热轧盘条及其制备方法，本申请还公开了热轧盘条在1800MPa级钢纤维中的应用。本发明实现了Φ5.0～6.5mm规格热轧盘条经过下游加工处理后生产Φ0.75～0.90mm规格的1800MPa级钢纤维的要求。
Description
技术领域
本申请属于钢铁冶金、轧钢技术领域，特别是涉及一种钢材、热轧盘条及其制造方法和应用。
背景技术
钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土，加入钢纤维的混凝土抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、抗冲击能力、抗裂、耐磨、耐久等性能均得到较大提高。冷拔普碳钢纤维钢丝的抗拉强度为300～2500MPa，按照成品等级不同进行区分，且不同等级的成品对原始盘条的力学性能、拉拔性能和规格均有一定的限制。
钢纤维生产企业的生产过程有下述特点：首先，拉拔变形量非常大，使用Φ5.0～6.5mm拉拔至Φ0.75～0.90mm；其次，整个拉拔过程无任何热处理和酸洗工艺，造成盘条拉拔后期硬化率较高，同时还要保证一定的强韧性和较低的断丝率。因此这就需要高强度、高韧性的钢纤维用热轧盘条，以满足后续生产，得到符合1800MPa级别要求的钢纤维。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢材、热轧盘条及其制造方法和应用，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种钢材，以质量％计含有C 0.13～0.17％，Si 0.20～0.30％，Mn 0.70～0.90％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr≤0.1％，Ni≤0.12％，Cu≤0.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选的，在上述的钢材中，热轧盘条的显微组织为均匀的铁素体和珠光体，无魏氏体等异常组织。
本申请还公开了一种热轧盘条，以质量％计含有C 0.13～0.17％，Si 0.20～0.30％，Mn 0.70～0.90％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr≤0.1％，Ni≤0.12％，Cu≤0.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选的，在上述的热轧盘条中，热轧盘条直径为5.0～6.5mm。
优选的，在上述的热轧盘条中，热轧盘条的显微组织为均匀的铁素体和珠光体，无魏氏体等异常组织，抗拉强度为500～540MPa，断面收缩率≥65％。
相应的，本申请还公开了一种热轧盘条的制造方法，包括炼钢、连铸、开坯、修磨、轧制和冷却工序，
连铸工序满足：
连铸时中间包采用感应加热，控制钢水过热度为15～25℃；
结晶器电磁搅拌电流为600～700A，频率为1.0～2.0Hz，水量控制为3000±25L/min，结晶器液面波动控制为70～80％；
连铸二冷区采用水冷却，比水量控制为0.4～0.6L/Kg；
连铸坯总压下量控制为8～15mm；
轧制工序满足：
轧制开轧温度控制为880～910℃，轧制速度≤100m/s，吐丝温度控制为890～920℃，采用斯太尔摩线冷却。
优选的，在上述的热轧盘条的制造方法中，连铸二冷区包括四个区，四个区水量分别为：155～180L/min、70～80L/min、40～50L/min、35～45L/min。
优选的，在上述的热轧盘条的制造方法中，斯太尔摩线冷却满足：
斯太尔摩辊道速度控制在0.30～0.60m/s，开启第1～4台风机，风机风量分别调整为50～80％、50～80％、10～50％、10～50％，其余风机关闭，保温罩全开。
优选的，在上述的热轧盘条的制造方法中，连铸坯尺寸为300×390mm，开坯至(130～150)×(130～150)mm的小方坯，采用全修磨工艺，单面修磨深度≥0.5mm。
本申请还公开了一种热轧盘条在1800MPa级钢纤维中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过提出合理的成分体系、炼钢及控温控冷方案，生产出1800MPa级钢纤维用热轧盘条。连铸采用中间包感应加热控制过热度，轻压下技术控制铸坯质量，调整方坯控温控冷工艺控制热轧盘条组织与性能，成功生产出高强度、高面缩率的高品质热轧盘条。
本发明生产的Φ5.0～6.5mm规格的1800MPa级钢纤维用热轧盘条控制抗拉强度为500～540MPa，断面收缩率≥65％，使强度和良好塑性得到有效结合，用户断丝率≤0.5次/t。
本发明实现了Φ5.0～6.5mm规格热轧盘条经过下游加工处理后生产Φ0.75～0.90mm规格的1800MPa级钢纤维的要求。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
本实施例提供一种1800MPa级钢纤维用热轧盘条，其化学成分及质量百分含量为：C 0.14％，Si 0.26％，Mn 0.8％，P 0.0128％，S 0.0074％，Cr 0.017％，Ni 0.011％，Cu0.0195％，其余为Fe和微量杂质；规格为Φ5.5mm。
本实施例提供一种1800MPa级钢纤维用热轧盘条的生产方法，其包括炼钢、连铸、开坯、开坯、修磨、轧制和冷却等工序控制，具体工艺步骤如下：
1)连铸时中间包采用感应加热，控制钢水过热度为20℃；
2)结晶器电磁搅拌电流为650A，频率为1.5Hz，水量控制为3010L/min，结晶器液面波动控制为76％；
3)连铸二冷区分为四个区，采用水冷却，比水量控制为0.5L/Kg；
4)连铸坯采用轻压下，总压下量控制为13mm；
5)连铸坯尺寸为300×390mm，开坯至140×140mm的小方坯，采用全修磨工艺，单面修磨深度0.8mm；
6)轧制开轧温度控制为910℃，轧制速度100m/s，吐丝温度控制为903℃，采用斯太尔摩线冷却；
连铸二冷区四个区的水量分别为：160L/min、76L/min、43L/min、36L/min；
连铸轻压下，每段的压下量控制分别为1#(0mm)、3#(0mm)5#(0mm)6#(1mm)、7#(2mm)、8#(2mm)、9#(2mm)、10#(3mm)、11#(3mm)；
冷却工序：斯太尔摩辊道速度控制在0.40m/s，开启第1-4台风机，风机风量分别调整为50％、50％、30％、30％，其余风机关闭，保温罩全开。
上述方法获得的Φ5.5mm规格的一种1800MPa级钢纤维盘条抗拉强度504MPa，断面收缩率73％，显微组织为均匀的铁素体和珠光体。
实施例2
本实施例一种1800MPa级钢纤维用热轧盘条，其化学成分及质量百分含量为：C0.14％，Si 0.26％，Mn 0.8％，P 0.0128％，S 0.0074％，Cr 0.017％，Ni 0.011％，Cu0.0195％，其余为Fe和微量杂质；规格为Φ6.5mm。
本实施例一种1800MPa级钢纤维用热轧盘条的生产方法，其包括炼钢、连铸、开坯、开坯、修磨、轧制和冷却等工序控制，具体工艺步骤如下：
1)连铸时中间包采用感应加热，控制钢水过热度为19℃；
2)结晶器电磁搅拌电流为700A，频率为1.5Hz，水量控制为3000L/min，结晶器液面波动控制为75％；
3)连铸二冷区分为四个区，采用水冷却，比水量控制为0.55L/Kg；
4)连铸坯采用轻压下，总压下量控制为12mm；
5)连铸坯尺寸为300×390mm，开坯至140×140mm的小方坯，采用全修磨工艺，单面修磨深度1.0mm；
6)轧制开轧温度控制为910℃，轧制速度95m/s，吐丝温度控制为904℃，采用斯太尔摩线冷却；
连铸二冷区四个区的水量分别为：170L/min、80L/min、45L/min、40L/min；
连铸轻压下，每段的压下量控制分别为1#(0mm)、3#(0mm)5#(0mm)6#(1mm)、7#(1mm)、8#(2mm)、9#(2mm)、10#(3mm)、11#(3mm)；
冷却工序：斯太尔摩辊道速度控制在0.30m/s，开启第1-4台风机，风机风量分别调整为50％、80％、30％、30％，其余风机关闭，保温罩全开。
上述方法获得的Φ6.5mm规格的一种1800MPa级钢纤维盘条抗拉强度525MPa，断面收缩率76％，显微组织为均匀的铁素体和珠光体。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (10)
1.一种钢材，以质量％计含有C 0.13～0.17％，Si 0.20～0.30％，Mn 0.70～0.90％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr≤0.1％，Ni≤0.12％，Cu≤0.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的钢材，其特征在于，热轧盘条的显微组织为均匀的铁素体和珠光体，无异常组织。
3.一种热轧盘条，以质量％计含有C 0.13～0.17％，Si 0.20～0.30％，Mn 0.70～0.90％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr≤0.1％，Ni≤0.12％，Cu≤0.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的热轧盘条，其特征在于，热轧盘条直径为5.0～6.5mm。
5.根据权利要求3所述的热轧盘条，其特征在于，热轧盘条的显微组织为均匀的铁素体和珠光体，无异常组织，抗拉强度为500～540MPa，断面收缩率≥65％。
6.权利要求3至5任一所述的热轧盘条的制造方法，包括炼钢、连铸、开坯、修磨、轧制和冷却工序，其特征在于，
连铸工序满足：
连铸时中间包采用感应加热，控制钢水过热度为15～25℃；
结晶器电磁搅拌电流为600～700A，频率为1.0～2.0Hz，水量控制为3000±25L/min，结晶器液面波动控制为70～80％；
连铸二冷区采用水冷却，比水量控制为0.4～0.6L/Kg；
连铸坯总压下量控制为8～15mm；
轧制工序满足：
轧制开轧温度控制为880～910℃，轧制速度≤100m/s，吐丝温度控制为890～920℃，采用斯太尔摩线冷却。
7.根据权利要求6所述的热轧盘条的制造方法，其特征在于，连铸二冷区包括四个区，四个区水量分别为：155～180L/min、70～80L/min、40～50L/min、35～45L/min。
8.根据权利要求6所述的热轧盘条的制造方法，其特征在于，斯太尔摩线冷却满足：
斯太尔摩辊道速度控制在0.30～0.60m/s，开启第1～4台风机，风机风量分别调整为50～80％、50～80％、10～50％、10～50％，其余风机关闭，保温罩全开。
9.根据权利要求6所述的热轧盘条的制造方法，其特征在于，连铸坯尺寸为300×390mm，开坯至(130～150)×(130～150)mm的小方坯，采用全修磨工艺，单面修磨深度≥0.5mm。
10.权利要求3至5任一所述的热轧盘条在1800MPa级钢纤维中的应用。
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