CN1199782A - 生产不锈钢制的拉拔钢丝的方法和由该方法获得的拉拔钢丝 - Google Patents

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Abstract

生产拉拔钢丝,特别是加强轮胎用钢丝的方法,该钢丝直径小于0.3mm,是通过拉拔直径大于5mm的钢制的原料丝条或预拉拔原料丝获得的,上述钢的成分如说明书中所述。以及由上述方法获得的钢丝。

Description

生产不锈钢制的拉拔钢丝的方法 和由该方法获得的钢丝
本发明涉及一种生产不锈钢制的拉拔钢丝，特别是用于强化轮胎的拉拔钢丝的方法，其直径小于0.3mm，它是通过拉拔具有合适成分和杂质方面质量合适的钢而产生的。由该方法获得的拉拔钢丝可用在生产承受疲劳的部件的领域。
用于强化轮胎中橡胶的金属丝必须具有小的直径，它一般在0.1-0.3mm之间，及高的机械性能。抗拉强度可大于2300MPa，通过拉伸或扭曲时的截面缩小或通过卷绕试验测得的剩余塑性必须不为零，而旋转或交替弯曲时的疲劳持久极限必须大于1000MPa。这些特性对于结合到轮胎组件中的承受的静止和交替负荷的拉拔钢丝是必需的。
还有，将不锈钢丝拉到在0.1-0.3mm之间的直径必须能在工业条件下进行，即破裂频率尽可能低，同时限制花费大的操作，如热处理和中间退火步骤。
对于加强轮胎而言，使用由拉拔工艺而得到的高应变硬化状态的不锈钢丝是已知的。
专利申请FR 9312528涉及使用一种不锈钢丝，其直径在0.05-0.5mm之间，抗拉强度Rm大于2000MPa。构成此钢丝的钢在其组织中含至少5％的，以压缩比大于2.1的拉拔和中间退火操作获得的马氏体，镍和铬含量之和在20-35％之间。
本发明的目的是生产拉拔钢丝，特别是用于强化轮胎的拉拔钢丝，其直径小于0.3mm，它是通过拉拔直径大于或等于5mm的原料丝条或用给定成分钢制的预拉原料丝而产生的，这种简化的生产工艺一方面保证了杂质方面的质量因而在拉拔期间导致较少的破裂，另一方面保证机械性能改善。
本发明的目的是提供一种通过拉拔不锈钢原料丝生产拉拔钢丝的方法，上述不锈钢的成分(重量％)如下：
C≤40×10-3％，
N≤40×10-3％，
此C和N满足关系C+N≤50×10-3％，
0.2％≤Si≤1.0％，
0.2％≤Mn≤5％，
9％≤Ni≤12％，
1.5％≤Cr≤20％，
1.5％≤Cu≤4％，
S≤10×10-3％，
P＜0.50％，
40×10-4％≤总0≤120×10-4％，
0.1×10-4％≤Al≤20×10-4％
Mg≤5×10-4％，
0.1×10-4％≤Ca≤5×10-4％，
Ti≤50×10-4％，
制造中固有的杂质，
在该钢中以玻璃质混合物形式的氧化物夹杂具有下面的比例(重量％)：
30％≤SiO2≤65％，
5％≤MnO≤40％，
1％≤CaO≤30％，
0％≤MgO≤10％，
3％≤Al2O3≤25％，
0％≤Cr2O3≤10％，
该成分满足下面关系：
SiMn＜2％；
IM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-8.1*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-150℃＜IM＜-55℃，和
SiMn≥2％；
JM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-20*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-120℃＜JM＜-55℃，
该原料丝经满足下面拉拔条件的拉拔：
累积变形比ε大于6，
在拉拔期间和拉拔操作中，该钢丝在小于650℃，更好小于600℃的温度下保温，在拉拔道次之间钢丝不退火。
本发明的其它特征是：
在拉拔操作之前，该原始的原料在大于650℃温度下进行称为过硬化的退火；
该成分包含小于5×10-3％的硫；
该成分包含3-4％的铜；
该成分还包含小于3％的钼；
拉拔直径小于0.2mm的丝；
以大于6.6的变形比ε进行此拉拔；
在拉拔操作之前或之间该丝还经受镀黄铜操作；
因1000mm2面积上直径大于5mm的原料丝条含5个以下厚度大于10μm的氧化物夹杂；
在1000mm2面积上直径大于5mm的原料丝条含10个以下厚度大于5μm的硫化物夹杂。
本发明还涉及用于该方法的不锈钢。
本发明也涉及用该方法获得的拉拔钢丝中在轮胎强化领域的应用。
下面的由非限制性的实施例所示出的叙述和附图将使本发明得以清楚的理解。
图1示出在拉拔操作中没有退火的工业拉拔可能达到的累积变形比ε，它是由满足含小于2％的Mn的合金成分关系式所确定的IM系数的函数。
图2示出作为JM系数的函数的马氏体含量，它是将各种成分退火钢丝不经中间退火从5.5mm直径拉拔至到0.18mm直径而获得的。
图3示出作为JM系数的函数的抗拉强度，它是不经中间退火从5.5mm拉拔到0.18mm后获得的。
本发明涉及一种生产拉拔钢线的方法，特别是加强轮胎的钢丝的方法，其直径小于0.3mm，是通过拉拔直径大于5mm的原料丝条或预拉拔原料丝生产。
拉拔其直径在0.1-0.3mm之间变化的不锈加强钢丝，必须满足从弯曲、拉伸或扭曲疲劳观点出发的使用性能上的要求，以及在湿环境中或湿环境与疲劳结合的应力状态下的强度要求。
细丝是通过拉拔钢丝条或预拉拔的钢丝来生产的。因为该钢的成分，不经中间退火，最终拉成的钢丝在直接拉拔后具有改进了的抗拉强度性能和对足以将其例如以缆索或绳形式组装的剩余塑性。
按照本发明，使用有下述成分(重量％)的不锈钢进行拉拔：
C≤40×10-3％，
N≤40×10-3％，
C和N满足C+N≤50×10-3％的关系，
0.2％≤Si≤1.0％，
0.2％≤Mn≤5％，
9％≤Ni≤12％，
1.5％≤Cr≤20％，
1.5％≤Cu≤4％。
S≤10×10-3％，
P＜0.050％，
40×10-4％≤总0≤120×10-4％，
0.1×10-4％≤Al≤20×10-4％，
Mg≤5×10-4％，
0.1×10-4％≤Ca≤5×10-4％，
Ti≤50×10-4％，
制造中固有的杂质，
在该钢中玻璃质混合物形式的氧化物夹杂具有如下的比例(重量％)：
30％≤SiO2≤65％，
5％≤MnO≤40％，
1％≤CaO≤30％，
0％≤MgO≤10％，
3％≤Al2O3≤25％，
0％≤Cr2O3≤10％。
通过在接近室温时变形使其奥氏体部分转变成马氏体，并具有经控制的夹杂的这种钢，这使它可不经中间退火，通过拉拔使累积变形ε大于6.84。拉拔累积变形符号ε指的是初始横截面与最终横截面之比的自然对数值(ε＝log[So/Sf])。
按照本发明，该成分满足下面的关系：
SiMn＜2％；
IM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-8.1*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-150℃＜IM＜-55℃，和
SiMn≥2％：
JM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-20*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-120℃＜JM＜-55℃。
该成分条件旨在通过拉拔达到大的压缩比和通过变形硬化达到适当的硬化。
该原料丝经受满足如下拉拔条件的拉拔：
累积变形比ε大于6，
在拉拔期间和拉拔操作之间，将此钢丝在小于650℃，更好小于600℃的温度下保温，而在拉拔道次之间不退火。
没有退火是指在拉拔操作的开始和终结之间没有对钢丝进行650℃以上的重加热。650℃以上的退火具有使马氏体转变成奥氏体和消除重结晶变形硬化的作用。
该钢丝最好在多道机上拉拔，一方面，该钢丝用肥皂或液体润滑剂润滑，另一方面，温度控制在20-180℃之间。
在拉拔操作之前或之中该钢也可镀黄铜。黄铜层改善拉拔性和钢丝与轮胎所使用的橡胶的粘合性。
从冶金学观点来看，在钢成分中存在一些合金元素促使具有体心立方类型金相组织的铁素体相出现是已知的。这些元素被称为α剂。其中有Cr、Mo和Si。
称为γ剂的另一些元素促使具有面心立方类型金相组织的奥氏体相出现。其中有C、N、Mn、Cu和Ni。
已经看出，在拉拔时形成过量马氏体的组织在拉拔期间变脆并破裂。这个马氏体的最大量取决于钢的总碳含量和氮含量，而且总碳含量和氮含量小于0.030％时，该最大马氏体量约为90％；总碳含量和氮含量小于或等于0.050％时，该最大马氏体量约为70％；总碳含量和氮含量在0.050-0.1％之间时，该最大马氏体量约为30％。
按照本发明，该钢的碳和氮的含量小于或等于0.050％，拉拔条件满足下述关系：
SiMn＜2％；
IM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-8.1*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-150℃＜IM＜-55℃，和
SiMn≥2％；
JM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-20*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-120℃＜JM＜-55℃，
还看出，具有大于上述定义值的IM系数和总的碳和氮含量约为0.040％的在被拉到最终直径之前会变脆。
同样，过量的Si，即大于1％的Si，由于在大量马氏体存在，拉拔具有使处于变形硬化状态下的钢丝脆化的作用。
本发明不锈钢成分可以降低了的断裂率被拉到最终直径，同时，该钢丝仍保持可使它被用于轮胎强化领域的机械性能，该不锈钢成分含有大于9％的Ni，大于1.5％的Cu，大于15％的Cr，总的碳和氮含量小于0.050％，且IM系数小于-55℃时Mn含量小于2％或JM系数小于-55℃时Mn含量大于或等于2％。
当Mn含量小于2％时，IM系数必须在-150℃和-55℃范围内。这是因为如果IM小于-150℃，所形成的马氏体的量少，例如小于10％，因而甚至拉拔后累积变形ε接近8，抗拉强度也不能达到大于2200MPa的高值。同样，当Mn含量大于或等于2％时，JM系数必须在-120℃和-55℃之间。当JM小于-120℃时，马氏体的量小于25％，而且甚至在累积缩比约为8之后抗拉强度也不会超过2200MPa。
这种观察证明限制Cr含量小于20％，限制Cu和Ni总量小于16％是有道理的。
Cu含量大于4％则在凝固期间引起偏析，在热轧期间引起破裂或缺陷。
用于本发明的不锈钢的拉拔方法使获得疲劳性能优良的钢丝，该性能是以旋转变曲和大于1000Mpa的2×106周的持继应力测出的。
所获得的该钢丝含小于75％的奥氏体或大于25％的马氏体。所使用的碳和氮总的含量小于0.050％的这种钢处在奥氏体稍不稳定的状态下。
为了获得约2400MPa的抗拉强度，需要在夹杂方面质量高的原料丝。
这是因为，在拉丝领域，为获得小于0.3mm的所谓细直径钢丝，从拉拔丝条或从拉拔预拉原料丝开始，所用的这种不锈钢必须没有任何因其尺寸在拉拔期间将引起钢丝破裂的夹杂。
在生产奥氏体不锈钢时，象用普通方法生产的和经济上适于大量生产的所有其它钢一样，硫化物或氧化物型夹杂系统地和不可避免地出现。这是因为液态的不锈钢，由于该生产过程，可能有含量小于1000×10-4％溶解的氧和硫。当该钢在液态或固态下冷却时，氧和硫元素的溶解度减小并达到氧化物和硫化物的形成能。所以出现夹杂物，一方面，它们由氧化物类型的，含有氧原子和与易与氧反应的合金元素，如Ca、Mg、Al、Si、Mn和Cr的化合物形成；另一方面，是硫化物类型的，它含有硫原子和易与硫反应的合金元素，如Mn、Cr、Ca和Mg的化合物形成的。夹杂物也可以硫氧化物类型的混合化合物出现。
通过使用强还原剂，如Mg、Al、Ca或Ti或其中几种的组合能减少不锈钢中的氧含量，但是，这些还原剂都导致富MgO、Al2O3、CaO或TiO2夹杂物的形成，在不锈钢轧制条件下，它们处于硬的和可不变形结晶态的难熔物形式。这些夹杂物的存在引起拉拔问题和在由不锈钢生产的产品中引起疲劳断裂。
按照本发明，生产具有所选择低含量夹杂物的不锈钢使其可能生产钢丝条或预拉原料钢丝，该钢丝用于按本发明拉拔直径小于0.3mm的用来加强轮胎的钢丝，或生产径受疲劳的部件。
本发明涉及具有以玻璃混合物形式的氧化物夹杂的不锈钢，它们的成分(重量％)如下：
30％≤SiO2≤65％，
5％≤MnO≤40％，
1％≤CaO≤30％，
0％≤MgO≤10％，
3％≤Al2O3≤25％，
0％≤Cr2O3≤10％，
在本发明应用的一个实施例中，本发明钢A成分(重量％)含有19×10-3％的C，23×10-3％的N，0.53％的Si，0.72％的Mn，17.3％的Cr，9.3％的Ni，3.1％的Cu，0.055％的Mo，4×10-3％的S，22×10-3％的P，72×10-4％的总0，5×10-4％的总Al，2×10-4％的Mg，2×10-4％的Ca和11×10-4的Ti。其IM稳定性系数为-77℃。该钢在电炉中冶炼，然后在AOD转炉中精炼，连铸成横截面205mm×205mm的方坯，然后热轧成直径5.5mm钢丝。
在该工艺的这个阶段，该钢A经受金相检验：沿纵向切开，在遍及1000mm2的面积上，显示出存有厚度在5-10μm之间的8个夹杂物和一个12μm的夹杂物。
以钢卷形式在1050℃再结晶退火后，然后水冷，将钢丝酸洗，然后不经中间退火在几台多道机上连续拉至0.18mm的直径。该拉成的丝的抗拉强度为2650MPa，拉伸试验后该钢丝横截面缩小。
已发现，在下面表1列出的成分B和C的直径5.5mm的原料丝不能无过分脆化和破裂地被拉拔，脆化原因于拉伸试验中横截面没有缩小。
                                 表1
                        钢的成分(重量％)
钢   C      N     si    Mn    Ni   Cr   Cu    Mo      S      P     O     Al     Mg    Ca   Ti
                                                                   10-4 10-4  10-4 10-410-4
A  0.019  0.023  0.53  0.72  9.3  17.3  3.1  0.055  0.004  0.022   72    5      2     2    11
B  0.036  0.022  0.37  1.22  9.4  18.4  0.22 0.25   0.003  0.023   26    43     5     9    17
C  0.011  0.027  0.42  1.83  8.1  17.2  3.2  0.036  0.004  0.025   42    25     3     6    63
在拉拔成分B和C的钢丝的情况下，只能分别获得直径大于或等于1.0mm和0.4mm的钢丝。这个结果通过表2中的累积变形ε和稳定系数IM被证明，在拉拔期间没有退火直接拉拔5.5mm原料丝的情况下，并没有大量断裂。
                               表2
钢    IM    拉成的直径   ε             抗拉强度       在拉成的钢
      ℃       mm                  MPa        丝中的马氏体％
A    -77      0.18      6.84       2350            68
B    -26      1.0       3.41       1980            30
C    -49      0.4       5.24       2400            72
钢B不能直接从5.5mm的直径用于拉成直径小于0.3mm的细丝。其稳定性系数IM高，还有当其在直径1mm以下被拉时，其结合的碳和氮含量使它具有脆性。
钢C能从直径5.5mm的钢丝拉到0.4mm的直径。对于更高的拉拔比而言，由于在其组织中存有大量马氏体，所以它变脆。
本发明的钢A可从5.5mm被拉到0.18mm，而在获得的钢丝中没有因该方法引起的脆性。这样生产出来的钢丝具有能保证它用于加强轮胎的钢丝领域的抗拉强度。
在另外的钢丝拉拔的实施例中，使用了直径5.5mm的退火钢丝，其成分列于表3。
                           表3
钢   C       N      Si     Mn     Ni     Cr     C      Mo      S       P
D  0.011   0.016   0.35   0.54   9.48   17.1   3.16   0.19   0.002   0.027
E  0.017   0.015   0.34   3.85   9.52   17.5   3.16   0.19   0.003   0.025
F  0.020   0.015   0.34   3.86   10.5   18.9   3.13   0.19   0.001   0.024
G  0.019   0.014   0.36   3.84   8.47   17.1   3.12   0.2    0.003   0.026
这些钢丝以12个连续道次用肥皂被拉拔到直径1mm，然后以6道次用肥皂拉到直径0.48mm，再以9道次用肥皂拉到直径0.18mm，所有这些从初始状态起都没有任何退火。在这个阶段，最终产品经受抗拉测量和使用饱和磁化法测量马氏体含量。
                表4
钢    IM     JM    Rm(MPa) 马氏体
D    -74    -81     2644     90％
E    -110   -156    1810     4.4％
F    -159   -205    1791     1.2％
G    -73    -119    2072     27％
图2展示了0.18mm直径钢丝的作为JM的函数的马氏体含量。
图3展示了0.18mm直径钢丝的作为JM的函数的抗拉强度。
说明抗拉强度和马氏体含量的变化，JM系数是特别合适的。
JM系数小于-120℃的钢丝，在没有中间退火的相当于＝6.84的强拉拔后，将有低的，即小于2200Mpa抗拉强度。
JM系数大于-55℃的钢丝，对于拉拔比ε约为6，没有中间退火，将具有大于90％的马氏体并显示脆性。
在第三个应用实施例中，使用钢D的初始直径为5.5mm的退火钢丝，其成分示于表3。
该钢丝以12个道用肥皂被拉拔直径1mm，没有中间退火。
在500-700℃之间温度下对该1mm直径钢丝进行不同处理，总持续时间为2.5-10秒。这种处理在电镀沉积薄铜或锌层后会是需要的，为的是借助于扩散，获得均匀的黄铜层，该层在轮胎制造中一般用作橡胶粘合层。
下面，测量一段热处理钢丝的马氏体含量和其抗拉强度。测量值示于表5，一起示出还有1mm未处理的参比钢丝的这种值。
                表5
 热处理   持续时间    Rm   马氏体
   ℃        秒      MPa      ％
 未处理              1780     46
  500       2.5
            5
            10       1899     48
  550       2.5      1847     46
            5        1839     44
            10       1650     39
  600       2.5      1677     37
            5        1502     27
            10       1409     18
  650       2.5      1378     22
            5        1354     9
            10       1292     3
可看出，对于小于550℃的温度，该处理基本上保持初始的马氏体量，并可引起较短时间的硬化。在600℃，以短于2.5秒的持续时间，小部分马氏体消失，且钢丝稍软化。在600℃温度下持续时间5或10秒，软化更大。在650℃，马氏体趋于大部分消失，且该钢丝的钢大大软化。
从这些实施例得出的结论是：按照本发明方法，在几次拉拔操作之间，钢丝可在小于650℃温度，更好小于600℃温度下进行热处理，而不会引起软化或过分的马氏体损失，软化或过分损失马氏体会有损于已在经受了总拉拔变形ε大于6的状态下的钢丝达到很高的机械性能。相反，在650℃以上的温度下任何处理，甚至很短的处理，都大大地使中间或最终阶段的拉拔钢丝的钢软化，因为这被认为是一种退火操作。
C、N、Cr、Ni、Mn和Si是形成奥氏体不锈钢有用的合金元素。
为了产生可变形的成分清楚的硫化物，按比例选择Mn、Cr和S含量。
在Si和Mn的情况下，按照本发明，这些元素按比例的成分范围保证了：富SiO2含足量的MnO的硅酸盐型夹杂物的存在，这些夹杂物在热轧期间是能变形的。
Si含量在0.2％和1％之间，0.2％与冶炼时的残余量一致，1％是这样的含量，在1％以上会在变形硬化拉拔钢丝中出现过分的脆化。
Mo可以添加到不锈钢成分中，以改善耐蚀性。
Cu添加到本发明钢的成分中，是因为它改善冷变形性，因而使奥氏体稳定。但是，为避免热转变困难，Cu含量限制到4％，这是因为Cu显著降低了该钢在轧制前可重加热的上限。
按照本发明，总氧、铝和钙的范围使可获得含组分Al2O3和CaO不为零的硅酸锰型夹杂物。特别是，总铝和钙含量各大于0.1×10-4％，从而使合乎要求的该夹杂物含大于1％的CaO和大于3％的Al2O3。
按照本发明，总氧含量的值在40×10-4％和120×10-4％之间。
由于总氧含量小于50×10-4％，氧固定元素Mg、Ca和Al而不形成富SiO2和MnO的氧化物夹杂物。
由于总氧含量大于120×10-4％，在氧化物组成中有大于10％的Cr2O3，它促使应力图避免的结晶。
Ca含量小于5×10-4％，从而使该所期望的夹杂物不含大于30％的CaO。
为了避免所期望的夹杂物含有大于25％的Al2O3(它也促使结晶)，Al含量小于20×10-4％.
在使用普通和经济的工艺生产了含氧化物和硫化物型杂质的钢之后，为消除这些杂质，使用经济上不很有效的慢重熔工艺，例如真空氩重熔工艺或电渣重熔工艺精炼此钢是可能的。
通过在液体容器中沉淀分析，这些重熔工艺仅部分去除已存在的杂质，而不改变其性质或其组成。
本发明涉及含有意得到的，夹杂物的成分经过选择的不锈钢，该成分与钢的总成分有关，从而使此钢在热转变期间，这些夹杂物的物理性有利于其变形。
按照本发明，该不锈钢含成分已经定义的夹杂物，它的软化点接近钢轧制温度，从而抑制在轧制温度下比钢硬的晶体，例如，特别是已定义的化合物：鳞石英、方石英和石英形式的SiO2；3CaO-SiO2；CaO；MgO；Cr2O3；Al2O3-MgO或Al2O3-Cr2O3-MuO-MgO型的钙长石、莫来石、钙黄长石、刚石、尖晶石；CaO-Al2O3；CaO-6Al2O3；CaO-2Al2O3；TiO2的出现。
按照本发明，该钢主要含这样的氧化物夹杂：其成分使其在整个连续生产该钢的操作期间形成玻璃质或非晶的混合物。该经选择的夹杂物的粘性足以完全抑制在该所得到的本发明的夹杂物中的结晶氧化物颗粒生长，这是因为在氧化物夹杂中几乎没有短距离的扩散和很受限制的迁移移动。在该钢热处理的温度范围内保持玻璃态的这些夹杂物还具有比成分相当的结晶夹杂物更低的硬度和更低的弹性模量。这样，该夹杂物在拉拔操作中可进一步变形，压缩和伸长，且在该夹杂质的区域中的应力集中大大降低，这在拉拔期间显著减小，比如，出现疲劳破裂或出现破裂的危险。
按照本发明，该不锈钢含定义成分的氧化物夹杂，这样使得其在钢热轧的温度范围内的粘度不过高。结果，在热轧条件下(热轧温度一般在800-1350℃之间)该夹杂物的屈服应力比钢的屈服应力显著地低。这样，这些氧化物夹杂在热轧期间与钢同时变形，所以，轧制后，这些夹杂物被很好地拉长并具有很小的厚度。这避免了拉拔期间任何破裂的问题。
按照本发明，上述夹杂物是使用普通和高效生产不锈钢的电气炼钢设备，如电炉、AOD或VOD转炉、钢色冶炼和连续铸造产生的。
按照本发明，具有所述所利性能的下述氧化物夹杂是由SiO2、MnO、CaO、Al2O3、MgO和Cu2O3，及任选的痕量FeO和TiO2，玻璃混质合物组成的，其比例如下：
30％≤SiO2≤65％，
5％≤MnO≤40％，
1％≤CaO≤30％，
0％≤MgO≤10％，
3％≤Al2O3≤25％，
0％≤Cr2O3≤10％，
如果SiO2含量小于30％，则该氧化物夹杂的粘度太低，因而氧化物晶体的生长机制未被抑制。如果SiO2大于65％，则产生很硬和有害的，鳞石英、方石英和石英形式的SiO2。
5％和40％之间的MnO含量能使该氧化物混合物，特别是含有SiO2、CaO和Al2O3的氧化物混合物的软化点大为降低，从而促使在用于本发明钢的轧制条件下保持玻璃态的夹杂物的形成。
对于含量小于1％的CaO而言，形成了MnO-Al2O3晶体或莫来石晶体。当CaO含量大于30％时则形成CaO-SiO2或(Ca，Mn)O-SiO2晶体。对于含量大于10％的MgO而言，形成MgO、2MgO-SiO2或MgO-SiO2或Al2O3-MgO的晶体，它是极硬的相。
如果Al2O3小于3％，则形成硅灰石晶体，而当Al2O3大于25％时，则出现莫来石、钙长石、刚石、尖晶石的晶体，特别是Al2O3-MgO或Al2O3-Cr2O3-MgO-MnO型的晶体，或CaO-6Al2O3或CaO-Al2O3型的铝酸盐的，或钙黄长石的晶体。
由于Cr2O3大于10％，则还出现Cr2O3或Al2O3-Cr2O3-MgO-MnO，CaO-Cr2O3或MgO-Cr2O3的硬晶体。
按照本发明的一种方式，为了获得在轧制产品上厚度不超过5μm的硫化物夹杂物，硫含量必须小于0.010％。这是因为当加热时，在下述条件下硫化锰和硫化铬型的夹杂物是完全可变形的：
5％＜Cr＜30％
30％＜Mn＜60％
35％＜S＜45％
氧化物和硫化物型夹杂物一般被认为对与在细丝拉拔领域和疲劳强度，特别是弯曲和/或扭曲领域相关的使用的性能是有害的。
为说明夹杂物，可以定义一个形成系数，这是长度与厚度之比。该夹杂物形成系数在该钢丝中可高达10或20，结果，该夹杂物的厚度极小。
这些夹杂物对于用在拉成直径小于0.3mm的细钢丝或承受疲劳的部件，如弹簧和轮胎加强件的用途方面是无害的。
该夹杂物的特性被这样的事实所证明：在从直径大于或等于5mm的钢丝条试样的整个1000mm2的面积上，存有不到5个厚度大于10μm的氧化物夹杂物。在整个1000mm2的面积上，厚度大于5μm的硫化物夹杂物数小于10。
通过采用了为冷变形和拉细丝而优选了成分的钢，本发明保证了：
形成马氏体趋势弱，此马氏体是以足以使钢硬化的量，但是不足以引起钢丝拉拔后变脆的量形成；
顺序凝固从而可使从5.5mm拉拔的，不径退火拉成0.18mm拉拔丝或以大于6的累积压缩比，不经中间退火而获得的任何其它拉拔丝的抗拉强度在2200MPa和3000MPa之间；
受控的夹杂物，它保证拉拔几乎不产生破裂。
本发明的钢丝在其硬化状态下可用于制造比如弹簧或轮胎加强物，这种硬化是因拉拔而产生的变形硬化，或通过ε铜的使其进一步硬化的300-550℃间的时效热处理而形成的。
最终直径的钢丝还可经受软化退火操作，并可用来制造各种物品，如织网或编织钢丝、管子的织套、滤器等。

Claims (15)

1、一种拉拔钢丝，特别是用于加强轮胎的钢丝的生产方法，上述钢丝直径小于0.3mm，它是通过拉拔直径大于5mm的原料丝条或预拉拔原料丝而制成的，上述原料丝条或预拉原料丝的钢的成分(重量％)如下：
C≤40×10-3％，
N≤40×10-3％，
C和N满足关系：C+N≤50×10-3％，
0.2％≤Si≤1.0％，
0.2％≤Mn≤5％，
9％≤Ni≤12％，
15％≤Cr≤20％，
1.5％≤Cu≤4％，
S≤10×10-3％，
P＜0.050％，
40×10-4％≤总氧≤120×10-4％，
0.1×10-4％≤Al≤20×10-4％，
Mg≤5×10-4％，
0.1×10-4％≤Ca≤5×10-4％，
Ti≤50×10-4％，
在制造中固有的杂质，
在该钢中的玻璃质混合物形式的氧化物夹杂具有如下成分(重量％)：
30％≤SiO2≤65％，
5％≤MnO≤40％，
1％≤CaO≤30％，
0％≤MgO≤10％，
3％≤Al2O3≤25％，
0％≤Cr2O3≤10％，
该成分满足如下关系：
SiMn＜2％；
IM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-8.1*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-150℃＜IM＜-55℃，和
SiMn≥2％；
JM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-20*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-120℃＜JM＜-55℃，
上述原子料丝经受满足如下拉拔条件的拉拔：
累积变形比ε大于6，
在拉拔期间和在拉拔操作之间上述钢丝在小于650°的温度，更好是在小于600℃的温度下保温，在拉拔道次之间没有退火。
2、权利要求1的方法，其特征在于该成分包括小于5×10-3％的S。
3、权利要求1的方法，其特征在于该成分包括3-4％的Cu。
4、权利要求1的方法，其特征在于该成分还包括小于3％的Mo。
5、权利要求1-4中之一项的方法，其特征在于拉成最终直径小于0.2mm的钢丝。
6、权利要求1-5中之一项的方法，其特征在于以大于6.6的累积变形比ε进行该拉拔。
7、权利要求1-6中之一项的方法，其特征在于在该拉拔操作前或之间对该钢丝另外进行镀黄铜操作。
8、权利要求1的方法，其特征在于直径大于或等于5mm的上述原料丝在1000mm2的面积上含5个以下厚度大于10μm的氧化物夹杂。
9、权利要求1的方法，其特征在于直径大于或等于5mm的上述原料丝在整个1000mm2的面积上含10个以下厚度大于5μm的硫化物夹杂。
10、用于生产拉拔钢丝，特别是加强轮胎用的钢丝的不锈钢，该钢丝直径小于0.3mm，是通过拉拔直径大于5mm的钢丝条或已拉拔的原料丝而获得的，其特征在于该不锈钢成分(重量％)如下：
C≤40×10-3％，
N≤40×10-3％，
C和N满足关系C+N≤50×10-3％，
0.2％≤Si≤1.0％，
0.2％≤Mn≤5％，
9％≤Ni≤12％，
15％≤Cr≤20％，
1.5％≤Cu≤4％，
S≤10×10-3％，
P＜0.050％，
40×10-4％≤总氧≤120×10-4％，
0.1×10-4％≤Al≤20×10-4％
Mg≤5×10-4％，
0.1×10-4％≤Ca≤5×10-4％，
Ti≤50×10-4％，
制造中固有的杂质，
该成分满足如下关系：
SiMn＜2％；
IM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-8.1*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-150℃＜IM＜-55℃，和
SiMn≥2％；
JM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-20*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-120℃＜JM＜-55℃，
该钢中玻璃质混合物形式的氧化物夹杂具有如下成分(重量％)：
30％≤SiO2≤65％，
5％≤MnO≤40％，
1％≤CaO≤30％，
0％≤MgO≤10％，
3％≤Al2O3≤25％，
0％≤Cr2O3≤10％，
11、权利要求10的钢，其特征在于上述成分包括小于5×10-3％的S。
12、权利要求10的钢，其特征在于上述成分包括3-4％的Cu。
13、权利要求10的钢，其特征在于上述成分还包括小于3％的Mo。
14、用权利要求1-9的方法获得的钢丝，特别是用于加强轮胎的钢丝，其直径小于0.3mm，是通过拉拔直径大于5mm的原料丝条或预拉拔原料丝而获得的，其特征在于其成分(重量％)如下：
C≤40×10-3％，
N≤40×10-3％，
C和N满足关系：C+N≤50×10-3％，
0.2％≤Si≤1.0％，
0.2％≤Mn≤5％，
9％≤Ni≤12％，
15％≤Cr≤20％，
1.5％≤Cu≤4％，
S≤10×10-3％，
P＜0.050％，
40×10-4％≤总氧≤120×10-4％，
0.1×10-4％≤Al≤20×10-4％
Mg≤5×10-4％，
0.1×10-4％≤Ca≤5×10-4％，
Ti≤50×10-4％，
制造中固有的杂质，
该成分满足如下关系：
SiMn＜2％；
IM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-*8.1*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-150℃＜IM＜-55℃，和
SiMn≥2％；
JM＝551-462*(C％+N％)-9.2*Si％-20*Mn％-13.7*Cr％-29*(Ni％+Cu％)-18.5*Mo％，且
-120℃＜JM＜-55℃，在该钢中玻璃质基质形式的氧化物夹杂具有如下成分(重量％)：30％≤SiO2≤65％，5％≤MnO≤40％，1％≤CaO≤30％，0％≤MgO≤10％，3％≤Al2O3≤25％，0％≤Cr2O3≤10％，该钢丝直径小于0.3mm。
15、权利要求14的钢丝，其特征在于其抗拉强度大于或等于2200MPa。
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