CN108950398A - 一种帘线钢盘条及其脱碳层控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高碳钢盘条，尤其涉及一种帘线钢盘条及其脱碳层控制方法。其化学成分按重量百分比为：[C]0.89％～0.94％，[Si]0.15％～0.25％，[Mn]0.25％～0.45％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，[Cr]0.20％～0.25％，[Al]0.0008％～0.0020％，全氧0.0010％～0.0025％。具体包括如下步骤：1、钢坯加热：盘条采用方坯生产，钢坯加热速度为0.93min/mm～1.0min/mm，均热段温度为1050℃～1090℃；2、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为880℃～900℃；3、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度10℃/s～25℃/s。使帘线钢盘条以索氏体组织为主。使盘条表面脱碳层厚度不大于40um，防止盘条表面脱碳层遗传到钢丝表面，导致钢丝强度的降低。保证钢丝的强度和质量。
Description
技术领域
本发明涉及高碳钢盘条，尤其涉及一种帘线钢盘条及其脱碳层控制方法。
背景技术
随着我国汽车工业的快速发展，对汽车轮胎橡胶骨架增强材料的需求不断增加。汽车轮胎橡胶骨架增强材料包括钢丝帘线和胎圈钢丝。作为生产帘线钢丝和胎圈钢丝的原料帘线钢盘条具有钢质纯净、夹杂物细小数量少、偏析轻微、表面质量优良的特点。
现有的帘线钢盘条易产生表面脱碳，表面脱碳对于帘线钢丝和胎圈钢丝的性能有重要影响。严重的盘条表面脱碳会导致钢丝的表面脱碳严重，强度降低，进而影响钢丝帘线和胎圈钢丝的质量。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种帘线钢盘条及其脱碳层控制方法。控制盘条表面脱碳层厚度，防止因盘条表面脱碳层遗传到钢丝表面，导致钢丝强度的降低。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种帘线钢盘条，其化学成分按重量百分比为：[C]0.89％～0.94％，[Si]0.15％～0.25％，[Mn]0.25％～0.45％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，[Cr]0.20％～0.25％，[Al]0.0008％～0.0020％，全氧0.0010％～0.0025％。
一种帘线钢盘条的脱碳层控制方法，具体包括如下步骤：
步骤一、钢坯加热：盘条采用方坯生产，钢坯加热速度为0.93min/mm～1.0min/mm，均热段温度为1050℃～1090℃；通过钢坯的快速加热，降低钢坯的脱碳层厚度；
步骤二、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为880℃～900℃；通过控制盘条吐丝温度在适当区间，防止盘条表面脱碳恶化；
步骤三、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度10℃/s～25℃/s。使帘线钢盘条以索氏体组织为主。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种帘线钢盘条及其脱碳层控制方法，通过本发明专利的实施，使盘条表面脱碳层厚度不大于40um，防止因盘条表面脱碳层遗传到钢丝表面，导致钢丝强度的降低。保证钢丝的强度，保证钢丝帘线和胎圈钢丝的质量。
附图说明
图1为本发明盘条索氏体组织图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：
一种帘线钢盘条，其化学成分按重量百分比为：[C]0.89％～0.94％，[Si]0.15％～0.25％，[Mn]0.25％～0.45％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，[Cr]0.20％～0.25％，[Al]0.0008％～0.0020％，全氧0.0010％～0.0025％。
上述化学成分范围设定的依据为：
(1)本发明适用于碳重量百分比含量在0.89％～0.94％的超高碳含量高碳钢盘条。盘条碳含量过低不能满足用户钢丝拉拔强度要求；盘条碳重量百分比含量过高会导致盘条的碳偏析急剧增加，使盘条加工成钢丝过程的断丝率明显增加。因此，本发明碳重量百分比含量控制在0.89％～0.94％。
(2)硅是高碳钢中主要脱氧元素。钢中硅重量百分比含量低将导致钢脱氧不足，钢坯表明形成针孔气泡等铸坯缺陷；钢中硅重量百分比含量过高，钢液脱氧后会出现粗大的硅酸盐及杂物。同时，硅元素能够提高碳元素的活度，从而加快碳元素的扩散速度，因此钢中的硅元素存在会加剧盘条的脱碳现象的产生。因此，本发明钢中硅重量百分比含量控制在0.15％～0.25％。
(3)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，钢中锰重量百分比含量控制在0.25％～0.45％。
(4)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。本发明的[P]重量百分比含量≤0.015％，[S]重量百分比含量≤0.010％。
(5)铝是较强脱氧元素，含量过高将会导致钢中夹杂物的变形性恶化；但是钢中还需要有一定量的铝重量百分比含量，提高氧化物夹杂的变形性能。因此盘条的铝重量百分比含量控制在0.0008％～0.0020％。盘条中的全氧含量的控制与铝含量类似，因此盘条的全氧重量百分比含量控制在0.0010％～0.0025％。
一种帘线钢盘条的脱碳层控制方法，具体包括如下步骤：
步骤一、钢坯加热：盘条采用方坯生产，钢坯加热速度为0.93min/mm～1.0min/mm，均热段温度为1050℃～1090℃；通过钢坯的快速加热，降低钢坯的脱碳层厚度；
步骤二、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为880℃～900℃；通过控制盘条吐丝温度在适当区间，防止盘条表面脱碳恶化；
步骤三、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度10℃/s～25℃/s，使帘线钢盘条以索氏体组织为主。
实施例1：
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条，其化学成分按重量百分比为：[C]0.89％，[Si]0.18％，[Mn]0.30％，[P]0.013％，[S]0.0069，[Cr]0.21％，[Al]0.0008％，全氧0.0011％。盘条直径为5.5mm，
一种帘线钢盘条的脱碳层控制方法，具体包括如下步骤：
步骤一、钢坯加热：盘条采用方坯生产，钢坯加热速度为0.95min/mm，均热段温度为1059℃；通过钢坯高温扩散，降低碳、锰等元素偏析；
步骤二、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为885℃；通过控制盘条吐丝温度，防止盘条表面脱碳恶化。
步骤三、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度21℃/s，使帘线钢盘条以索氏体组织为主。
盘条脱脱碳层厚度32um。盘条抗拉强度1220MPa。
实施例2：
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条，其化学成分按重量百分比为：[C]0.93％，[Si]0.24％，[Mn]0.32％，[P]0.0096％，[S]0.0092，[Cr]0.21％，[Al]0.0017％，全氧0.0016％。盘条直径为5.5mm，
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条的生产方法，具体包括如下步骤：
步骤一、钢坯加热：盘条采用方坯生产，钢坯加热速度为1min/mm，均热段温度为1072℃；通过钢坯高温扩散，降低碳、锰等元素偏析；
步骤二、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为887℃；通过控制盘条吐丝温度，防止盘条表面脱碳恶化。
步骤三、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度19℃/s，使帘线钢盘条以索氏体组织为主。
盘条脱脱碳层厚度24um。盘条抗拉强度1237MPa。
实施例3：
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条，其化学成分按重量百分比为：[C]0.92％，[Si]0.17％，[Mn]0.36％，[P]0.011％，[S]0.0084，[Cr]0.21％，[Al]0.0012％，全氧0.0021％。盘条直径为5.5mm，
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条的生产方法，具体包括如下步骤：
步骤一、钢坯加热：盘条采用方坯生产，钢坯加热速度为0.98min/mm，均热段温度为1079℃；通过钢坯高温扩散，降低碳、锰等元素偏析；
步骤二、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为895℃；通过控制盘条吐丝温度，防止盘条表面脱碳恶化。
步骤三、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度23℃/s，使帘线钢盘条以索氏体组织为主。
盘条脱脱碳层厚度19um。盘条抗拉强度1235MPa。
实施例4：
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条，其化学成分按重量百分比为：[C]0.90％，[Si]0.23％，[Mn]0.35％，[P]0.0061％，[S]0.0090，[Cr]0.21％，[Al]0.0009％，全氧0.0022％。盘条直径为5.5mm，
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条的生产方法，具体包括如下步骤：
步骤一、钢坯加热：盘条采用方坯生产，钢坯加热速度为0.99min/mm，均热段温度为1062℃；通过钢坯高温扩散，降低碳、锰等元素偏析；
步骤二、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为889℃；通过控制盘条吐丝温度，防止盘条表面脱碳恶化。
步骤三、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度22℃/s，使帘线钢盘条以索氏体组织为主。
盘条脱脱碳层厚度22um。盘条抗拉强度1228MPa。
实施例5：
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条，其化学成分按重量百分比为：[C]0.91％，[Si]0.21％，[Mn]0.37％，[P]0.0073％，[S]0.0067，[Cr]0.21％，[Al]0.0011％，全氧0.0025％。盘条直径为5.5mm，
一种适于机械除鳞的帘线钢盘条的生产方法，具体包括如下步骤：
步骤一、钢坯加热：盘条采用方坯生产，钢坯加热速度为0.98min/mm，均热段温度为1076℃；通过钢坯高温扩散，降低碳、锰等元素偏析；
步骤二、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为892℃；通过控制盘条吐丝温度，防止盘条表面脱碳恶化。
步骤三、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度20℃/s，使帘线钢盘条以索氏体组织为主。
盘条脱脱碳层厚度23um。盘条抗拉强度1227MPa。
本发明提供一种帘线钢盘条及其脱碳层控制方法，通过本发明专利的实施，使盘条表面脱碳层厚度不大于40um，防止因盘条表面脱碳层遗传到钢丝表面，导致钢丝强度的降低。保证钢丝的强度，保证钢丝帘线和胎圈钢丝的质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种帘线钢盘条，其特征在于，其化学成分按重量百分比为：[C]0.89％～0.94％，[Si]0.15％～0.25％，[Mn]0.25％～0.45％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，[Cr]0.20％～0.25％，[Al]0.0008％～0.0020％，全氧0.0010％～0.0025％。
2.一种如权利要求1所述的帘线钢盘条的脱碳层控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一、钢坯加热：钢坯加热速度为0.93min/mm～1.0min/mm，均热段温度为1050℃～1090℃；
步骤二、盘条轧制：钢坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧和精轧后，进行盘条吐丝操作，盘条吐丝温度为880℃～900℃；
步骤三、盘条冷却：吐丝后，盘条在风冷辊道上进行冷却，冷却速度10℃/s～25℃/s。
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