本发明专利技术涉及一种精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材，该钢线材的化学成分按质量百分比计为C：0.60～1.00%，Si：0.10～0.60%，Mn：0.10～0.20%，Cr：0.20～0.50%，S：≤0.01%，P：≤0.013%，Cu：≤0.05%，Ca：≤0.0010%，V≤0.005%，N：0.0010～0.0040%，并且固溶的N为0.0010%以下，Al：≤0.0030%，Mo：≤0.02%，Ni：≤0.02%，B：≤0.0005%，余量为Fe。通过优化钢线材中关键元素，获得一具备良好的力学性能、具有特定珠光体显微组织结构且成分更加简洁的钢线材，满足优异钢丝拉拔加工性能的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于在拉拔至精细钢丝后，可用作轮胎子午帘线的高碳钢线材，尤其是改善了拉拔加工性能及拉拔工序优化的高碳钢线材及其制造方法。
技术介绍
随着世界经济的快速发展，特别是中国经济的快速发展。公路、汽车、交通等行业还在快速发展，汽车全钢载重子午胎、轻载子午胎的比例不断提高，市场前景十分良好。汽车的轻量化要求钢丝具有更高的强度。如精细钢帘线在拔丝加工及进一步生产等过程中，因拉拔变形量大、钢丝强度高，很容易发生断线，导致生产率下降以及质量低下。为此拉丝后除了要求高强度、高延展性外，还要求有良好的拉丝加工性，由此一直以来，各种为满足上述要求的高品质高碳钢线材被广泛地开发。申请号201180050074.0公开的拉丝工艺优异的高碳钢线材，为改善拉丝加工性能，通过添加充分的Ti含量，使N变成TiN，极力减少钢种的固溶N，并且确保规定量的固溶B，提高拉丝性能；但是，为固溶N加Ti而形成TiN等Ti化合物在钢中以脆性夹杂物存在，其硬度高，呈多边形形貌，在钢丝的拉拔及捻股过程容易产生断丝，显著影响钢丝质量和生产效率。申请号201180012852.7公开的拉丝加工性和拉丝后疲劳性优异的高碳钢线材，为提高线材的拉拔性能和拉丝后的疲劳特性，添加充分的B含量，使B固溶N作为BN化合物而微细析出，但是为固溶N而添加的B形成过多的BC与Fe的化合物会在盘条中心沿珠光体晶界聚集析出，形成粗大的BC中心网状化合物，导致线材在后道的拉拔过程中脆化，使拉丝加工性恶化。申请号200980100006.3公开的延性优良的线材以及高强度钢线以及他们的制造方法，通过添加Mo、W中的一种或两种抑制600℃以上高温区珠光体的生长，进而抑制粗片状珠光体的形成，同时提高淬火性抑制铁素体的生成，提高索氏体比例，但是过剩的添加这些元素则抑制整个温度区珠光体生长，使得冷却时间变长，降低生产力，同时在盘条中心析出的Mo2C和W2C的化合物也会降低材料的拉丝加工性。申请号200980100006.3公开的延性优良的线材以及高强度钢线以及他们的制造方法，通过添加Mo、W中的一种或两种抑制600℃以上高温区珠光体的生长，进而抑制粗片状珠光体的形成，同时提高淬火性抑制铁素体的生成，提高索氏体比例，但是过剩的添加这些元素则抑制整个温度区珠光体生长，使得冷却时间变长，降低生产力，同时在盘条中心析出的Mo2C和W2C的化合物也会降低材料的拉丝加工性。综上，现有钢帘线钢材为了满足良好的拉拔性能，采用的是更加复杂的钢元素成分，不仅提高了原料成本，所添加的微量元素往往也存在其他不良影响，给线材的制造工艺也增加了难度。基于上述钢帘线的生产现状，能够生产出一种拉拔加工性能优的用于精细钢帘线，成分简单，且工艺简单、生产效率高的高碳钢线材是本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种拉拔精细钢帘线高碳钢线材，通过简化元素种类，优化关键元素的含量，获得一具备良好的力学性能、具有特定珠光体显微组织结构且成分更加简洁的钢线材，并且该钢线材也完全满足优异钢丝拉拔加工性能的要求。本专利技术另外提供一种制造拉拔精细钢帘线高碳钢线材的制造方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为，一种精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材，该钢线材的化学成分按质量百分比计为C：0.60～1.00%，Si：0.10～0.60%，Mn：0.10～0.20%，Cr：0.20～0.50%，S：≤0.01%，P：≤0.013%，Cu：≤0.05%，Ca：≤0.0010%，V≤0.005%，N：0.0010～0.0040%，并且固溶的N为0.0010%以下，Al：≤0.0030%，Mo：≤0.02%，Ni：≤0.02%，B：≤0.0005%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。本专利技术的高碳钢线材中，根据需要钢线材成分中还包含Ti：0.0015%以下，但不包含0的情况。本专利技术的高碳钢线材中，根据需要钢线材成分中还包含O：0.0025%以下，但不包含0的情况。本专利技术的钢线材成分中降低Al、Ti及N含量，减少拉拔硬化及脆性夹杂物引起的拉拔性能影响，添加Cr元素，增加淬透性，缩小珠光体的片层间距，有利于细片状珠光体（索氏体）组织的形成比例及提高组织的均匀性，使得拉拔性能优异；另外，再减少Mn的含量，降低偏析、晶粒粗化的倾向，保证力学性能及碳当量Ceq值，根据Cr\\Mn的设计范围，进一步地将Mn+Cr所需含量之和控制在0.30～0.60%。具体设计原理如下：本专利技术为了改善高强度高碳钢线材的拉丝加工性能，从各种角度进行研究，其结果发现，通过添加充分量的Cr，Cr元素增加淬透性，并且细化珠光体的片层间距，有利于提高细片状珠光体（索氏体）组织的形成比例及显微组织的均匀性，从而有效提高线材的强度及塑性变形性能，有助于改善拉拔性能，并抑制微裂纹的扩展，甚至可减少拉拔道次及中间热处理过程。为了使上述效果充分的发挥，实践证明，Cr含量高于0.20%，（优选为0.25%以上，更优选为0.30%以上），从而明显改善了钢材的塑性指标，显著改善拉丝加工性能，实现大的拉拔变形，节省中间热处理，提高生产效率、节约能源消耗，并提升了拉拔钢丝的最终强度；若Cr含量过剩，则易生产未溶解的渗碳体相，使相变结束时间延长，易在热轧线材或拉拔钢丝中产生屈氏体、马氏体或贝氏体等过冷组织，强度过高，塑性变差，显著影响钢材的拉拔加工性，因此本专利技术使其上限规定为0.50%（优选为0.45%以下，更优选为0.40%以下）。Mn作为脱氧剂作用的元素，通过固溶强化提高钢材的强度，此外Mn将钢中的S以MnS形式固定，防止热脆化的效果。为了发挥此效果，Mn需要控制在0.10%以上（优选为0.15%以上）；另一方面Mn是容易偏析元素，特别是线材的中心偏析，对拉拔加工性有不利影响，其次Mn元素促进晶粒长大的作用，对钢的过热敏感，且本钢中的细化晶粒元素含量低；Mn含量过高，引起线材的抗拉强度升高，塑性指标下降，为了获得优良的显微组织、力学性能及拉拔加工性能，由此本专利技术使其Mn含量为0.20%以下；根据以上Cr\\Mn的设计范围，为获得满足客户及使用要求的最佳力学性能强度及碳当量Ceq值，Mn+Cr含量需要控制在0.30%以上，Mn+Cr含量需要控制在0.60%以下（优选为0.55%以下）。B：≤0.0005%B有抑制铁素体析出的效果，提高淬透性；因钢中的Al、Ti元素含量低，B与O、N亲和力强，易形成BN，于晶界析出，不仅在拉丝过程中容易发生断线，而且在最终拉丝的线材的韧性/延展性显著劣化。由此本专利技术使其上限为0.0005%（优选为0.0004%以下，更优选为0.0003%以下）。N：0.0010~0.0040%N在固溶状态下在拉丝过程中会引起脆化，使得拉丝性能劣化，因此需要利用Ti、Al等以氮化物等形式析出，使得固溶N含量在0.0010%以下。若N含量过剩，则需增加Ti、Al、B等进行固化，形成氮化物脆性夹杂物，对拉拔加工性不利，容易因脆性夹杂物导致拉拔断丝；因此使其上限为0.0040%本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材，其特征在于：该钢线材的化学成分按质量百分比计为C：0.60～1.00%，Si：0.10～0.60%，Mn：0.10～0.20%，Cr：0.20～0.50%，S：≤0.01%，P：≤0.013%，Cu：≤0.05%，Ca：≤0.0010%，V≤0.005%，N：0.0010～0.0040%，并且固溶的N为0.0010%以下，Al：≤0.0030%，Mo：≤0.02%，Ni：≤0.02%，B：≤0.0005%，余量为Fe 及不可避免的杂质元素。
【技术特征摘要】
1.一种精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材，其特征在于：该钢线材的化学成分按质量百分比计为C：0.60～1.00%，Si：0.10～0.60%，Mn：0.10～0.20%，Cr：0.20～0.50%，S：≤0.01%，P：≤0.013%，Cu：≤0.05%，Ca：≤0.0010%，V≤0.005%，N：0.0010～0.0040%，并且固溶的N为0.0010%以下，Al：≤0.0030%，Mo：≤0.02%，Ni：≤0.02%，B：≤0.0005%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材，其特征在于：钢线材成分中还包含Ti：0.0015%以下，但不包含0的情况。
3.根据权利要求1所述的精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材，其特征在于：钢线材成分中还包含O：0.0025%以下，但不包含0的情况。
4.根据权利要求1所述的精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材，其特征在于：钢线材成分中Mn+Cr的含量为0.30～0.60%。
5.根据权利要求1所述的精细钢帘线拉拔加工性能优的高碳钢线材，其特征在于：钢线材成分中C：0.65～0.75%，线材具有抗拉强度1000～1100Mpa，面缩≥45%；C：0.75～0.85%范围,线材具有抗拉强度1100～1200Mpa，面缩≥40%。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：左锦中，陈海燕，张剑锋，许晓红，陈德，朱国荣，宗浩，
申请(专利权)人：江阴兴澄特种钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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