CN115058657A - 一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺 - Google Patents

一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺，属于金属材料热轧技术领域。该拉丝用低碳钢的化学成分质量百分比为：C≤0.08%，Si≤0.12%，Mn:1.30%~1.45，P≤0.025%，S≤0.025%，不人为添加其他合金元素，其余为Fe。该拉丝用低碳钢的控轧控冷工艺，首先对连铸坯进行加热，使钢坯温度均匀化，然后经过高速线材轧机进行轧制，在此过程中控制各段穿水冷却温度，最后通过斯太尔摩风冷线控制线材轧后冷却。按照本发明的化学成分和轧制工艺，可生产抗拉强度360Mpa~380Mpa，延伸率≥35%的盘条，其内部组织接近单一的铁素体组织，强度低、塑性高、延伸性大，表面质量良好。

Description

一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺
技术领域
本发明属于金属材料热轧技术领域，特别涉及一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺。
背景技术
高速线材轧机生产的低碳钢盘条主要供金属制品行业作为原料，用于拉丝加工生产镀锌铁丝、过滤网、丝网、超市购物车支架、晾衣架和铁钉等五金制品。
近年来，随着国民经济的持续快速发展，金属制品行业也有了长足的进步，产品应用范围日益扩大，对原料质量提出了更高的要求。盘条的通条性能和表面氧化铁皮严重影响细丝的拉拔性能，尤其是拉拔2.0mm以下的钢丝，拉丝过程中断裂较多，产品表面不光滑，无法满足用户的使用要求。
本发明为了解决盘条通条性能不均匀易断丝和较厚表面氧化铁皮造成的拉丝质量问题，发明一种新的控轧控冷工艺，生产低碳拉丝专用盘条。
发明内容
本发明提供一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺，以生产低强度、高延伸且利于机械剥壳的拉丝用低碳钢盘条。根据本发明生产的低碳钢盘条，具有360Mpa~380Mpa的抗拉强度，≥35%的延伸率且较薄的氧化铁。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
采用小方坯为原料，钢坯规格：150mm×150mm×12m，化学成分质量分数比为：C≤0.08%，Si≤0.12%，Mn:1.30%~1.45，P≤0.025%，S≤0.025%，不人为添加其他合金元素，其余为Fe。
该拉丝用低碳钢盘条的控轧控冷工艺，包括如下步骤：
（1）通过加热炉对连铸坯进行加热，使钢坯温度升温至1050℃±10℃，加热时间≥120分钟；
（2）将（1）加热之后的钢坯经高压水除鳞，除去表面氧化铁皮；
（3）将（2）处理后的钢坯送入粗中轧机组，进行粗轧和中轧；
（4）将（3）轧制后的中间钢坯送入预精轧机组轧制；
（5）将（4）轧制后的钢坯送入预穿水水箱，使钢坯温度控制在960℃~980℃，防止经多道次轧制后，温度升高轧件表面氧化铁皮增多，影响表面质量；
（6）将（5）处理后的钢坯送入精轧机组，经过精轧机组6道次轧制，总面缩率控制在73.3%；
（7）将（6）轧制后的钢坯送入精穿水水箱，使钢坯温度控制在940℃~960℃，防止经多道次轧制后，温度升高轧件表面氧化铁皮增多，影响表面质量；
（8）将（7）处理后的钢坯送入减定径机组，经过减定径机组4道次轧制，总面缩率控制在44.45%；
（9）将（8）轧制后的钢坯送入终穿水水箱，使吐丝温度控制在930℃~950℃；
（10）将（9）处理后的线材送入斯太尔摩运输辊道，采用延时冷却+标准冷却方式在线热处理。延时冷却加保温罩，冷却速度控制在2℃~3℃/s,将线材冷却到500℃以下，然后进行标准冷却，自然冷却至室温；
控轧控冷是通过控制轧钢过程中钢的加热温度、轧制温度及变形量、轧制速度、冷却温度和速度、保温等工艺参数，调控钢的再结晶、相变、析出、晶粒度等，以获得所期望的显微组织和力学性能。本发明中的控轧控冷，目的得到单一粗大铁素体组织，晶粒度7.5级~8.5级且大小均匀，线材表面氧化铁皮生成量少，表面光滑；
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
通过加热炉的三段温控区的精确控制，温度区间分别为：0℃~700℃、700℃~1100℃、1100℃~1150℃，以及采用小方坯为原料，经过缓慢升温、快速升温、均温三个阶段，钢坯断面温差＜5℃、长度温差＜25℃，钢坯温度均匀，既能满足加热工艺的要求，又可以减少炉生氧化铁皮，烧损量≤0.8%，同时有利于线材通条性能均一性；
通过轧制变形控制及过程温度控制工艺，可以防止晶粒过分长大，获得均匀的，单一的铁素体理想组织，同时减少轧制过程中轧件的二次氧化铁皮生成量；
通过轧后合理的控冷工艺，首先得到较大的奥氏体晶粒，再通过缓慢冷却方式使溶于铁素体中的过饱和碳沉淀出来，这样线材的组织为粗大的铁素体晶粒，接近单一的铁素体组织。同时兼顾线材表面质量，相变完成后采用标准冷却方式，减少氧化铁皮生产量。这样得到的线材强度低、塑性高、延伸性大，表面质量良好。
附图说明
图1为本发明实施例拉丝用低碳钢盘条的组织形貌图；图2为对比例拉丝用低碳钢盘条的组织形貌图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺。
采用本发明所述的适用于高速线材轧机生产拉丝用低碳钢实施例的化学成分见表1。
表1：本发明高速线材轧机生产拉丝用低碳钢实施例的化学成分(质量分数％)
表1
Figure 462506DEST_PATH_IMAGE002
在表1成分下，实施例和比较例分别采用以下控轧控冷工艺方案：
（1）连铸坯进行加热，使钢坯温度升温至1050℃±10℃，加热时间≥120分钟，实施例和比较例相同；
（2）加热后的钢坯经高压水除磷送入粗中轧机组、预精轧机组、精轧机组、减定径机组进行轧制，各阶段面缩率实施例和比较例相同，分别为96.43%、72.07%、73.3%、44.45%，
（3）实施例：线材经预穿水冷却至970℃，经精穿水冷却至950℃，经终穿水冷却至940℃吐丝；
（4）对比例：线材经预穿水冷却至1030℃，经精穿水冷却至1050℃，经终穿水冷却至1080℃吐丝；
（5）线材吐丝后进入斯太尔摩风冷辊道，采用延时冷却+标准冷却方式在线热处理。延时冷却加保温罩，冷却速度控制在2℃~3℃/s,将线材冷却到500℃以下，然后进行标准冷却空冷自然冷却至室温，实施例和比较例相同。
本发明实施例与对比例相关指标对比如下：
（1）对力学性能、晶粒度、氧化铁皮厚度对比见如下表2
表2
Figure 441963DEST_PATH_IMAGE003
（2）对深加工流程对比见如下表3
表3
Figure 752858DEST_PATH_IMAGE004
从表2和表3可知，本发明产品质量稳定，完全满足用户使用要求，并且开创了全新控轧控温工艺，简化了用户深加工流程，降低拉拔过程的能源消耗，降低氧化铁皮生成量，提高金属收得率。
本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。

Claims (3)

1.一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺，其特征在于：采用小方坯为原料，钢坯规格：150mm×150mm×12m，化学成分质量分数比为：C≤0.08%，Si≤0.12%，Mn:1.30%~1.45，P≤0.025%，S≤0.025%，不人为添加其他合金元素，其余为Fe。
2.一种高速线材轧机生产拉丝用低碳钢及其控轧控冷工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）通过加热炉对连铸坯进行加热，使钢坯温度升温至1050℃±10℃，加热时间≥120分钟；
（2）将（1）加热之后的钢坯经高压水除鳞，除去表面氧化铁皮；
（3）将（2）处理后的钢坯送入粗中轧机组，进行粗轧和中轧；
（4）将（3）轧制后的中间钢坯送入预精轧机组轧制；
（5）将（4）轧制后的钢坯送入预穿水水箱，使钢坯温度控制在960℃~980℃，防止经多道次轧制后，温度升高轧件表面氧化铁皮增多，影响表面质量；
（6）将（5）处理后的钢坯送入精轧机组，经过精轧机组6道次轧制，总面缩率控制在73.3%；
（7）将（6）轧制后的钢坯送入精穿水水箱，使钢坯温度控制在940℃~960℃，防止经多道次轧制后，温度升高轧件表面氧化铁皮增多，影响表面质量；
（8）将（7）处理后的钢坯送入减定径机组，经过减定径机组4道次轧制，总面缩率控制在44.45%；
（9）将（8）轧制后的钢坯送入终穿水水箱，使吐丝温度控制在930℃~950℃；
（10）将（9）处理后的线材送入斯太尔摩运输辊道，采用延时冷却+标准冷却方式在线热处理。
3.延时冷却加保温罩，冷却速度控制在2℃~3℃/s,将线材冷却到500℃以下，然后进行标准冷却，自然冷却至室温。
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