CN109957711A - 一种帘线钢盘条及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种帘线钢盘条及生产方法,该盘条的成分按重量百分比计如下:[C]0.88%~0.93%,[Si]0.20%~0.40%,[Mn]0.25%~0.40%,[P]≤0.010%,[S]0.0060%~0.012%,[Al]0.0005%~0.0012%,[Ti]0.0004%~0.0008%,全氧0.0015%~0.0025%,[Cr]0.15%‑0.35%,其余为Fe及不可避免杂质。生产方法包括冶炼、连铸、钢坯加热、轧制、吐丝、冷却,应用本发明中公开的技术方案生产的帘线钢盘条珠光体片层间距在0.14‑0.17um,所述盘条在钢帘线加工过程断丝率1‑3次/吨。
Description
技术领域
本发明属于高碳钢领域,尤其涉及具有细小珠光体片层间距帘线钢盘条及生产方法。
背景技术
随着汽车工业的发展,汽车减重和提高燃料工作效率的要求越来越高,以达到降低排放和节能环保的目的。汽车轮胎用钢帘线是汽车工业的重要原材料,钢帘线用钢丝强度级别逐渐升高,是汽车减重的重要措施之一。为了提高帘线钢丝强度,钢厂生产的帘线钢强度级别不断升高,从普通强度级别的70级帘线钢发展到高强度80级,以至超高强度90级帘线钢。
《一种具有大应变拉拔性能的微合金化帘线钢盘条》(申请号: 201210149187.2)公开的帘线钢盘条其化学成分及质量百分含量是: C为0.65%~0.85%,Si为0.15%~0.25%,Mn为0.48%~0.58%, P≤0.015%,S≤0.020%,Ti≤0.0010%,Al≤0.0050%,O≤0.0030%, N≤0.0060%,余量为微合金元素和Fe;所述微合金元素:Cr为0.1%~0.50%、V为0.05%~0.20%和Co为0.10%~0.50%中的两种或三种。该发明生产的帘线钢盘条:抗拉强度为1150-1250MPa,断面收缩率为39~45%,GBC级别为A或B级;经索氏体化处理,能连续拉拔至真应变4.92,钢帘线细丝的抗拉强度达3500~4000MPa,断裂扭转次数60~70,断丝率1.5~2.1次/吨。该发明具有显著降低生产成本、提高强度和具有大应变拉拔性能的特点。不足之处在于,该发明仅公开了70和80级帘线钢盘条,未介绍90级帘线钢盘条生产工艺,且目前高速线材厂均没有控制高碳钢盘条珠光体片层间距的专用技术方案。90级盘条由于其碳含量高,盘条抗拉强度进一步增加,使用过程断丝率增加。需要开发一种具有细小珠光体片层间距的90级帘线钢盘条,在保证化学成分不变的情况下,盘条具有较粗的珠光体片层间距,降低盘条在拉拔和合股过程断丝率,满足用户钢丝帘线的生产需求。
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保证化学成分不变的情况下,盘条具有较粗的珠光体片层间距,降低盘条在拉拔和合股过程断丝率,满足钢丝帘线的生产需求。
本发明目的是这样实现的:
一种帘线钢盘条,其特征在于,该盘条的成分按重量百分比计如下:[C]0.88%~0.93%,[Si]0.20%~0.40%,[Mn]0.25%~0.40%, [P]≤0.010%,[S]0.0060%~0.012%,[Al]0.0005%~0.0012%,[Ti] 0.0004%~0.0008%,全氧0.0015%~0.0025%,[Cr]0.15%-0.35%,其余为Fe及不可避免杂质。
所述盘条含有珠光体组织,盘条珠光体片层间距在0.14um -0.17um,所述盘条在钢帘线加工过程断丝率1-3次/吨。
本发明成分设计理由如下:
本发明适用于C含量在0.88%~0.93%的高碳钢盘条;C含量低于0.88%的盘条由于强度低,不能满足用户对帘线钢丝的强度要求。碳含量过高,盘条组织出现网状渗碳体的倾向大大增加,因此本发明中[C]含量在0.88%~0.93%之间。
Si是高碳钢中主要脱氧元素。钢中Si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Si含量过高,钢液脱氧后会出现粗大的硅酸盐夹杂物。因此,钢中[Si]含量控制在0.20%~ 0.40%。
Mn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[Mn]含量控制在0.25%~0.40%。
P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。
S也是钢中有害元素,同时硫控制在适当范围,可以通过形成硫化物夹杂,包覆在Al2O3夹杂物外侧,降低Al2O3夹杂夹杂物的危害。因此要求盘条[S]0.0060%~0.012%;
Al、Ti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[Al]含量控制在0.0005%~0.0012%,[Ti]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%。
Cr是提高盘条强度的元素,但是铬含量不宜过高,易于导致盘条在拉拔过程出现脆断。因此,本专利[Cr]含量控制在0.15%-0.35%。
本发明技术方案之二是提供一种帘线钢盘条的生产方法,包括冶炼、连铸、钢坯加热、轧制、吐丝、冷却,其特征在于:
(1)钢坯加热:盘条采用方坯生产,钢坯加热总在炉时间 1.0-1.2min/mm,均热段温度在1050℃-1090℃;通过钢坯高温扩散,降低碳、锰等元素偏析。
(2)轧制: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840℃-860℃;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,增加组织储存能,促进盘条在冷却过程在较高温度发生奥氏体向珠光体转变,增加珠光体片层间距。
(3)吐丝:盘条吐丝温度控制在820℃-840℃;通过低温吐丝,抑制奥氏体晶粒长大,同时使盘条具有较为粗大的珠光体片层间距,为提高盘条冷加工性能奠定基础。
(4)盘条冷却:吐丝后盘条进行冷却。冷却速度控制在25℃/s-35 ℃/s之间,风冷;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。
盘条成品规格在5.0mm-6.0mm之间。
本发明的有益效果在于:应用本发明中公开的技术方案生产的帘线钢盘条珠光体片层间距在0.14-0.17um,较普通90级帘线钢盘条珠光体片层间距0.09-0.12um之间得到增加,防止盘条珠光体片层过细恶化其冷加工性能,所述盘条在钢帘线加工过程断丝率1-3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,进行冶炼、连铸、轧制、连续退火、平整。本发明实施例钢的成分见表1。本发明实施例钢的主要工艺参数及性能见表2。
表1本发明实施例钢的成分(wt%)
实施例 | C | Si | Mn | P | S | Al | Ti | 全氧 | Cr |
1 | 0.88 | 0.21 | 0.26 | 0.0093 | 0.0067 | 0.0005 | 0.0004 | 0.0017 | 0.16 |
2 | 0.92 | 0.32 | 0.34 | 0.0089 | 0.0083 | 0.0006 | 0.0007 | 0.0023 | 0.19 |
3 | 0.91 | 0.34 | 0.31 | 0.0068 | 0.0092 | 0.0007 | 0.0006 | 0.0018 | 0.21 |
4 | 0.90 | 0.29 | 0.30 | 0.0073 | 0.0089 | 0.0006 | 0.0006 | 0.0020 | 0.18 |
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对比例 | 0.92 | 0.35 | 0.33 | 0.0079 | 0.0091 | 0.0007 | 0.0006 | 0.0022 | 0.20 |
表2本发明实施例钢的主要工艺参数及性能
Claims (3)
1.一种帘线钢盘条,其特征在于,该盘条的成分按重量百分比计如下:[C]0.88%~0.93%,[Si][Si]0.20%~0.40%,[Mn]0.25%~0.40%,[P]≤0.010%,[S]0.0060%~0.012%,[Al]0.0005%~0.0012%,[Ti]0.0004%~0.0008%,全氧0.0015%~0.0025%,[Cr]0.15%-0.35%,其余为Fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述一种帘线钢盘条,其特征在于,所述盘条含有珠光体组织,珠光体片层间距在0.14um-0.17um,所述盘条断丝率1-3次/吨。
3.一种权利要求1或2所述的一种帘线钢盘条的生产方法,包括冶炼、连铸、钢坯加热、轧制、吐丝、冷却,其特征在于:
(1)钢坯加热:盘条采用方坯生产,钢坯加热总在炉时间1.0-1.2min/mm,均热段温度在1050℃-1090℃;
(2)轧制: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840℃-860℃;
(3)吐丝:盘条吐丝温度控制在820℃-840℃;
(4)盘条冷却:吐丝后盘条进行冷却,冷却速度控制在25℃/s-35℃/s之间,风冷。
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