CN111690877A - 一种超低碳钢纤维用热轧盘条的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金炼钢生产领域，尤其涉及一种超低碳钢纤维用热轧盘条的生产方法。步骤依次为经过铁水预处理+转炉冶炼+LF，堆冷却，加热，连轧，吐丝，冷却；得到的产品成分为C≤0.05wt.％，Si≤0.10wt.％，Mn 0.22～0.35wt.％，S≤0.01wt.％，P≤0.015wt.％，B 0.007～0.009wt.％，Cr≤0.1wt.％，Ni≤0.1wt.％，Cu≤0.1wt.％，Al≤0.01wt.％；Nb 0.02％～0.05wt.％；其余为铁和不可避免的杂质。产品直径为5.5～6.5mm；不圆度≤0.30mm；盘条表面光滑，无裂纹、折叠、耳子、结疤、分层及夹杂等有害缺陷。盘条卷型平整，无多头、乱丝、弯曲压入卷内、蹭伤等影响放线和拉丝质量的缺陷。经测试力学性能，抗拉强度330‑380Mpa，断面收缩率≥75％，断后伸长率≥22％。

Description

一种超低碳钢纤维用热轧盘条的生产方法
技术领域
本发明属于冶金炼钢生产领域，尤其涉及一种超低碳钢纤维用热轧盘条的生产方法。
背景技术
钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土，是为强化砂浆或混凝土而加入的，任何方法生产的钢纤维都能起到强化混凝土的作用。加入钢纤维的混凝土其抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等性能均得到较大提高。
钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比为40～80的纤维；成长径比指的是：纤维长度与其直径的比值，当纤维截面为非圆形时，采用换算等效截面圆面积的直径。不同的制取方式产出的钢纤维性能也不一样。虽然钢纤维问世不久，但应用已经越来越广泛，种类也越来越多。
随着高端金属制品行业的飞速发展，用户的生产加工工艺和设备都有了较大的进步，同时也对钢铁原材料的质量有了更高的要求。超低碳钢纤维盘条主要用于加工制造应用在通讯和电子信息行业的铜包钢丝、镀锡和镀锌细丝等高端产品，其终端产品主要为各类通讯线缆、屏蔽线和电容指针等。下游用户对其所使用的超低碳钢纤维盘条要求有良好的拉拔性能，轧制温度和轧后水冷控制的不稳定，会影响热轧盘条的组织均匀性和拉拔性能。所以，轧制过程中每个环节的加热和冷却温度及速率控制均是影响热轧盘条最终性能的重要条件。
发明内容
针对现有技术中存在不足，同时为了提高超低碳钢纤维用热轧盘条的性能，本发明提供了一种超低碳钢纤维用热轧盘条的生产方法。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种超低碳钢纤维用热轧盘条，C≤0.05wt.％，Si≤0.10wt.％，Mn 0.22～0.35wt.％，S≤0.01wt.％，P≤0.015wt.％，B 0.007～0.009wt.％，Cr≤0.1wt.％，Ni≤0.1wt.％，Cu≤0.1wt.％，Al≤0.01wt.％；Nb 0.02％～0.05wt.％；其余为铁和不可避免的杂质。
一种超低碳钢纤维用热轧盘条的生产方法：依次经过铁水预处理+转炉冶炼+LF，堆冷却，加热，连轧，吐丝，冷却；具体步骤为：
(1)连铸：将铁水依次经过脱硫处理、顶底复吹转炉冶炼、LF炉精炼和RH真空精炼后钢水连续铸成钢坯；
(2)堆冷却：将步骤1所得的钢坯堆放在干燥避风处，在空气中自然冷却；
(3)加热工序：加热炉的预热温度是890～950℃，加热到950～1030℃，保温240～250min；
(4)连轧工序：采用低温终轧，温度为980～1000℃；
(5)吐丝工序：线材采用带槽夹送辊进行夹送吐丝，吐丝温度为900～920℃；
(6)冷却工序：所述盘条的相变冷却在斯太尔摩辊道和风机的联合作用下进行，相变后采用水冷却；具体为产品在相变前的冷却速度为9～10℃/s，产品在相变区间时冷却速度为5～7℃/s，产品在相变后采用水冷却。
本发明所述生产方法所制的超低碳钢纤维用热轧盘条，直径为5.5～6.5mm；不圆度≤0.30mm；盘条表面光滑，无裂纹、折叠、耳子、结疤、分层及夹杂等有害缺陷。盘条卷型平整，无多头、乱丝、弯曲压入卷内、蹭伤等影响放线和拉丝质量的缺陷。
根据本发明所述工艺制备的盘条，经测试力学性能，抗拉强度330-380Mpa，断面收缩率≥75％，断后伸长率≥22％。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过合理的成分设计，在含碳量≤0.05wt.％的超低碳钢中，加入了硼、镍和铌；硼以合金元素的形式加入钢中，特点是量不必大，作用主要是提高钢的淬透性；硼以渗硼的形式加入钢中，可以有效提高钢的表面硬度、耐磨性；钢中加入镍，其作用主要为强化铁素体、提高钢的淬透性、热处理加热时晶粒不易长大等；普通钢中加入0.02～0.05wt.％的微量金属铌，可以使钢的强度提高20％～25％，同时能够改善钢的机械和焊接性能，并且可以提高钢的抗热性和抗腐蚀性，降低钢的脆性，优良的性能。
(2)本发明在连铸工序后，先采用堆冷却，再加热、连轧、吐丝、冷却等工序，可以有效的保证超低碳钢纤维用热轧盘条的抗拉强度和其他性能。
(3)本发明生产的超低碳钢纤维用热轧盘条，直径为5.5～6.5mm；抗拉强度330-380Mpa，断面收缩率≥75％，断后伸长率≥22％，在保证性能的前提下，降低了成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
(1)连铸：将铁水依次经过脱硫处理、顶底复吹转炉冶炼、LF炉精炼和RH真空精炼后钢水连续铸成钢坯；钢坯中各化学成分及质量百分含量为：C 0.02wt.％，Si 0.05wt.％，Mn 0.22wt.％，S 0.01wt.％，P 0.015wt.％，B 0.007wt.％，Cr 0.05wt.％，Ni 0.1wt.％，Cu 0.08wt.％，Al 0.01wt.％；Nb 0.02wt.％；其余为铁和不可避免的杂质。
(2)堆冷却：将步骤1所得的钢坯堆放在干燥避风处，在空气中自然冷却；
(3)加热工序：加热炉的预热温度是890℃，加热到950℃，保温250min；
(4)连轧工序：采用低温终轧，温度为980℃；
(5)吐丝工序：线材采用带槽夹送辊进行夹送吐丝，吐丝温度为900℃；
(6)冷却工序：所述盘条的相变冷却在斯太尔摩辊道和风机的联合作用下进行，相变后采用水冷却；具体为产品在相变前的冷却速度为10℃/s，产品在相变区间时冷却速度为5℃/s，产品在相变后采用水冷却。
实施例2
(1)连铸：将铁水依次经过脱硫处理、顶底复吹转炉冶炼、LF炉精炼和RH真空精炼后钢水连续铸成钢坯；钢坯中各化学成分及质量百分含量为：C 0.03wt.％，Si 0.08wt.％，Mn 0.35wt.％，S 0.008wt.％，P 0.010wt.％，B 0.009wt.％，Cr 0.06wt.％，Ni0.08wt.％，Cu 0.05wt.％，Al 0.007wt.％；Nb 0.05wt.％；其余为铁和不可避免的杂质。
(2)堆冷却：将步骤1所得的钢坯堆放在干燥避风处，在空气中自然冷却；
(3)加热工序：加热炉的预热温度是950℃，加热到1030℃，保温240min；
(4)连轧工序：采用低温终轧，温度为1000℃；
(5)吐丝工序：线材采用带槽夹送辊进行夹送吐丝，吐丝温度为910℃；
(6)冷却工序：所述盘条的相变冷却在斯太尔摩辊道和风机的联合作用下进行，相变后采用水冷却；具体为产品在相变前的冷却速度为9℃/s，产品在相变区间时冷却速度为7℃/s，产品在相变后采用水冷却。
实施例3
(1)连铸：将铁水依次经过脱硫处理、顶底复吹转炉冶炼、LF炉精炼和RH真空精炼后钢水连续铸成钢坯；钢坯中各化学成分及质量百分含量为：C 0.04wt.％，Si 0.03wt.％，Mn 0.30wt.％，S 0.005wt.％，P 0.012wt.％，B 0.008wt.％，Cr 0.08wt.％，Ni0.06wt.％，Cu 0.04wt.％，Al 0.009wt.％；Nb 0.03wt.％；其余为铁和不可避免的杂质。
(2)堆冷却：将步骤1所得的钢坯堆放在干燥避风处，在空气中自然冷却；
(3)加热工序：加热炉的预热温度是900℃，加热到1000℃，保温245min；
(4)连轧工序：采用低温终轧，温度为990℃；
(5)吐丝工序：线材采用带槽夹送辊进行夹送吐丝，吐丝温度为920℃；
(6)冷却工序：所述盘条的相变冷却在斯太尔摩辊道和风机的联合作用下进行，相变后采用水冷却；具体为产品在相变前的冷却速度为8℃/s，产品在相变区间时冷却速度为6℃/s，产品在相变后采用水冷却。
性能测试：
Figure BDA0002562434690000031
Figure BDA0002562434690000041
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种超低碳钢纤维用热轧盘条的生产方法，其特征在于，步骤如下：
(1)连铸：将铁水依次经过脱硫处理、顶底复吹转炉冶炼、LF炉精炼和RH真空精炼后钢水连续铸成钢坯；
(2)堆冷却：将步骤1所得的钢坯堆放在干燥避风处，在空气中自然冷却；
(3)加热工序：加热炉的预热温度是890～950℃，加热到950～1030℃，保温240～250min；
(4)连轧工序：采用低温终轧；
(5)吐丝工序：线材采用带槽夹送辊进行夹送吐丝；
(6)冷却工序：所述盘条的相变冷却在斯太尔摩辊道和风机的联合作用下进行，相变后采用水冷却；具体为产品在相变前的冷却速度为9～10℃/s，产品在相变区间时冷却速度为5～7℃/s，产品在相变后采用水冷却。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤(4)中，所述终轧温度为980～1000℃。
3.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤(5)中，所述吐丝温度为900～920℃。
4.如权利要求1～3任一项所述的生产方法生产的超低碳钢纤维用热轧盘条，其特征在于，各化学成分及其质量百分含量为：C≤0.05wt.％，Si≤0.10wt.％，Mn 0.22～0.35wt.％，S≤0.01wt.％，P≤0.015wt.％，B 0.007～0.009wt.％，Cr≤0.1wt.％，Ni≤0.1wt.％，Cu≤0.1wt.％，Al≤0.01wt.％；Nb 0.02％～0.05wt.％；其余为铁和不可避免的杂质。
5.如权利要求4所述的超低碳钢纤维用热轧盘条，其特征在于，直径为5.5～6.5mm；不圆度≤0.30mm；盘条表面光滑。
6.如权利要求4所述的超低碳钢纤维用热轧盘条，其特征在于，抗拉强度为330-380Mpa，断面收缩率≥75％，断后伸长率≥22％。
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