CN118007022A - 一种高铬盘条及钢帘线生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高铬盘条及钢帘线生产工艺，高铬盘条成分以质量百分比计，包括C：0.68%～0.73%、Si：0.15%～0.30%、Mn：0.20%～0.45%、P：≤0.020%、S：≤0.025%、Cr：0.28～0.40%、Cu：≤0.08%、Al：≤0.008%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明将盘条中的碳、锰含量降低，而将铬含量提高，高铬盘条在进行铬元素合金化以后可以明显改善材料组织和性能，加铬合金化能有效抑制先共析相的析出，提高索氏体转化率，实现材料的高强度和高韧性。这样既可以保证钢丝力学性能的同时，还可以提高拉拔性能，降低整个生产过程中的断丝率，提高产品质量，降低生产成本。

Description

一种高铬盘条及钢帘线生产工艺

技术领域

本发明涉及钢帘线生产技术领域，尤其涉及一种高铬盘条及钢帘线生产工艺。

背景技术

随着我国“双碳”战略目标的确立和实施，绿色低碳、节能环保成为汽车工业发展的必然趋势。更高强度的钢帘线可在满足帘布强度的情况下，减少钢帘线的用量，降低轮胎的滚动阻力，从而节省燃油，减少CO₂的排放。更高强度、更高疲劳寿命的钢帘线才能够满足汽车节能减排的要求，适应绿色轮胎发展方向。

强化钢铁材料的常规方法有固溶强化、细晶强化、相变强化、沉淀析出强化和冷加工强化。而钢帘线的生产可以通过提高钢丝的初始抗拉强度和增大加工变形量以此来提高成品钢帘线的强度。目前，常规的钢帘线盘条主要是通过提高碳含量来改善盘条强度和性能，但碳含量的提高会影响盘条的塑性、拉拔加工性能和合股加工性能，而且还会使得钢帘线在生产过程中断丝率增加。

发明内容

本发明目的在于提供一种高铬盘条及钢帘线生产工艺，将盘条中的碳、锰含量降低，而将铬含量提高，高铬盘条在进行铬元素合金化以后可以明显改善材料组织和性能，加铬合金化能有效抑制先共析相的析出，提高索氏体转化率，实现材料的高强度和高韧性。这样既可以保证钢丝力学性能的同时，还可以提高拉拔性能，降低整个生产过程中的断丝率，提高产品质量，降低生产成本，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高铬盘条，成分以质量百分比计，包括C：0.68%～0.73%、Si：0.15%～0.30%、Mn：0.20%～0.45%、P：≤0.020%、S：≤0.025%、Cr：0.28～0.40%、Cu：≤0.08%、Al：≤0.008%，余量为Fe和不可避免的杂质。

一种钢帘线生产工艺，使用上述高铬盘条为原料，包括如下步骤：

S1、将高铬盘条进行粗拉、中拉，得到直径为1.55～2.00mm的中拉钢丝；

S2、将上述得到的中拉钢丝通过AQ液淬火形成索氏体和少量粗片层珠光体的组织形态;

S3、将中拉钢丝进行酸洗、镀黄铜层工序，然后再经过MF扩散，使铜、锌原子相互扩散形成黄铜合金层；

S4、将得到的镀黄铜钢丝通过湿拉方法将其拉拔至直径为0.20～0.38mm的单丝；

S5、将得到的直径为0.20～0.38mm的单丝，按一定的结构、排列、捻制要求通过各种双捻机、外绕机进行并线、帘线成型及外绕；

S6、经检验合格的钢丝帘线须按不同品种、规格等分门别类进行包装储存。

本发明的进一步改进方案是，S3镀层中百分铜含量为63.5±2.5%。

本发明的有益效果：

本发明采用高铬盘条实际上就是降低碳和锰元素的含量，并添加了铬合金元素，由于碳含量的降低，在前期拉拔过程中，能降低模耗，提高产品表面质量；其次，增加铬元素的含量，对钢丝有着细化晶粒，强化晶界，提高了材料的高强度和高韧性。这样既保证了在碳含量降低的情况下，钢丝的强度、破断力能达到工艺的要求，又由于前期拉拔性能的提高，降低了整个钢帘线生产过程中的断丝率，提高了产品质量，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例1、2、3获得的钢帘线在拉拔过程中断丝率与原有工艺对比图。

图2为本发明实施例1、2、3获得的钢帘线在合股过程中断丝率与原有工艺对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1

一种钢帘线生产工艺，具体包括以下步骤：

（1）、采用高铬盘条作为原料，盘条的成分以质量百分比计，包括：C：0.70%、Si：0.21%、Mn：0.33%、P：0.009%、S：0.006%、Cr：0.33%、Cu：0.01%、Al：0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。

（2）、将上述高铬盘条进行表面机械去氧化皮，然后依次进行酸洗、水冲洗、涂硼、拉拔，将高铬盘条拉拔至Φ3.25mm，然后收在收线架上。

（3）、将上述经表面处理的高铬盘条，以收线架牵至伺服直驱式拉丝机上，经过6道次模具拉拔得到Φ1.95mm的中拉钢丝。

（4）、将上述中拉钢丝依次进行脱脂、炉子升温、AQ淬火、水冷、酸洗、水洗、镀铜、水洗、镀锌、水洗、热水洗、MF中频扩散、水冷、磷酸浸、水洗、皂浸，最后再收在大工字轮上，得到Φ1.95mm镀黄铜钢丝，钢丝表面黄铜镀层4.0g/kg左右，铜含量63.5%左右，强度为1225N/mm²左右。

（5）、采用湿拉的方法，通过23道次模具将钢丝拉拔为0.35mm，湿拉单丝的直径在0.350mm左右，破断拉力在299N左右。

（6）、将上述湿拉单丝用于3x0.20+6x0.35HT规格的钢帘线外层，6根Φ0.350mm单丝作为外层(捻制的外放线张力为30N，内放线张力为15N，捻距是18.00mm，捻向是Z)，通过双捻合股生产得到所需成品3x0.20+6x0.35HT钢帘线。

（7）、经检验合格的钢丝帘线须按不同品种、规格等分门别类进行包装储存。

本实施例得到的3x0.20+6x0.35HT钢帘线在其拉拔过程中断丝率约为0.03次/t，相比原有工艺下降了94%。其合股过程中断丝率约为0.2次/t，相比原有工艺下降86%。其帘线成品的破断力均值为1940N（标准>1870N）。

实施例2

一种钢帘线生产工艺，具体包括以下步骤：

（1）、采用高铬盘条作为原料，盘条的成分以质量百分比计，包括：C：0.70%、Si：0.21%、Mn：0.33%、P：0.009%、S：0.006%、Cr：0.33%、Cu：0.01%、Al：0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。

（2）、将上述高铬盘条进行表面机械去氧化皮，然后依次进行酸洗、水冲洗、涂硼、拉拔，将高铬盘条拉拔至Φ3.25mm，然后收在收线架上。

（3）、将上述经表面处理的高铬盘条，以收线架牵至伺服直驱式拉丝机上，经过6道次模具拉拔得到Φ1.95mm的中拉钢丝。

（4）、将上述中拉钢丝依次进行脱脂、炉子升温、AQ淬火、水冷、酸洗、水洗、镀铜、水洗、镀锌、水洗、热水洗、MF中频扩散、水冷、磷酸浸、水洗、皂浸，最后再收在大工字轮上，得到Φ1.95mm镀黄铜钢丝，钢丝表面黄铜镀层3.8g/kg左右，铜含量63.5%左右，强度为1113N/mm²左右。

（5）、采用湿拉的方法，通过23道次模具将钢丝拉拔为Φ0.28mm，湿拉单丝的直径在0.283mm左右，破断拉力在200N左右。

（6）、将上述湿拉单丝用于3x0.28ST规格的钢帘线，3根Φ0.283mm单丝（捻制的外放线张力为11N，捻距是14.00mm，捻向是S）通过双捻合股生产得到所需成品3x0.28ST钢帘线。

（7）、经检验合格的钢丝帘线须按不同品种、规格等分门别类进行包装储存。

本实施例得到的3x0.28ST钢帘线在其拉拔过程中断丝率约为0.03次/t，相比原有工艺下降了95%。其合股过程中断丝率约为0.3次/t，相比原有工艺下降75%。其帘线成品的破断力均值为645N（标准>618N）。

实施例3

一种钢帘线生产工艺，具体包括以下步骤：

（1）、采用高铬盘条作为原料，盘条的成分以质量百分比计，包括：C：0.70%、Si：0.21%、Mn：0.33%、P：0.009%、S：0.006%、Cr：0.33%、Cu：0.01%、Al：0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。

（2）、将上述高铬盘条进行表面机械去氧化皮，然后依次进行酸洗、水冲洗、涂硼、拉拔，将高铬盘条拉拔至Φ3.25mm，然后收在收线架上。

（3）、将上述经表面处理的高铬盘条，以收线架牵至伺服直驱式拉丝机上，经过6道次模具拉拔得到Φ2.00mm的中拉钢丝。

（4）、将上述中拉钢丝依次进行脱脂、炉子升温、AQ淬火、水冷、酸洗、水洗、镀铜、水洗、镀锌、水洗、热水洗、MF中频扩散、水冷、磷酸浸、水洗、皂浸，最后再收在大工字轮上，得到Φ2.00mm镀黄铜钢丝，钢丝表面黄铜镀层3.4g/kg左右，铜含量63.5%左右，强度为1001N/mm²左右。

（5）、采用湿拉的方法，通过23道次模具将钢丝拉拔为Φ0.30mm，湿拉单丝的直径在0.306mm左右，破断拉力在221N左右。

（6）、将上述湿拉单丝用于2x0.30ST规格的钢帘线，2根Φ0.306mm单丝（捻制的外放线张力为10N，捻距是14.00mm，捻向是S）通过双捻合股生产得到所需成品2x0.30ST钢帘线。

（7）、经检验合格的钢丝帘线须按不同品种、规格等分门别类进行包装储存。

本实施例得到的2x0.30ST钢帘线在其拉拔过程中断丝率约为0.02次/t，相比原有工艺下降了80%。其合股过程中断丝率约为0.1次/t，相比原有工艺下降75%。其帘线成品的破断力均值为476N（标准>440N）。

结合以上三个实施例可知，本发明的方法得到的钢帘线在碳含量降低的情况下，保证了钢丝的强度和破断力，并且还降低了整个生产过程中的断丝率，提高了产品质量，降低了生产成本。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高铬盘条，其特征在于：高铬盘条的成分以质量百分比计，包括C：0.68%～0.73%、Si：0.15%～0.30%、Mn：0.20%～0.45%、P：≤0.020%、S：≤0.025%、Cr：0.28～0.40%、Cu：≤0.08%、Al：≤0.008%，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.一种钢帘线生产工艺，使用如权利要求所述的高铬盘条为原料，其特征在于包括如下步骤：

S1、将高铬盘条进行粗拉、中拉，得到直径为1.55～2.00mm的中拉钢丝；

S2、将上述得到的中拉钢丝通过AQ液淬火形成索氏体和少量粗片层珠光体的组织形态;

S3、将中拉钢丝进行酸洗、镀黄铜层工序，然后再经过MF扩散，使铜、锌原子相互扩散形成黄铜合金层；

S4、将得到的镀黄铜钢丝通过湿拉方法将其拉拔至直径为0.20～0.38mm的单丝；

S5、将得到的直径为0.20～0.38mm的单丝，按一定的结构、排列、捻制要求通过各种双捻机、外绕机进行并线、帘线成型及外绕；

S6、经检验合格的钢丝帘线须按不同品种、规格等分门别类进行包装储存。

3.如权利要求2所述的一种钢帘线生产工艺，其特征在于：所述S3镀层中百分铜含量为63.5±2.5%。