一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢及生产方法技术

一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢，其组分及wt%为：C：0.05‑0.15%，Si：不超过0.01%，Mn：0.03‑0.20%，P≤0.020%，S≤0.010%，Als：0.02‑0.06%，Cu+Ni+Cr+Mo≤0.050%；生产方法：按照洁净钢进行转炉冶炼；出钢；进入氩站进行渣面脱氧；第一次连续两次定氧；RH真空处理；连铸成坯；在还原气氛下对铸坯加热；高压除鳞；粗轧；精轧；减定径；吐丝；冷却。本发明专利技术不仅抗拉强度≥1000MPa，且导电率在14%以上，还具有良好的冷拉拔性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢及生产方法
本专利技术涉及一种高空架设用高强钢丝及生产方法，确切地属于抗拉强度≥1000MPa包芯钢及生产方法。
技术介绍
抗拉强度≥1000MPa包芯钢，其主要用于野外大跨度同轴线缆、有轨电车滑动输电线缆的制作。对抗拉强度≥1000MPa包芯钢的要求是：冷加工后经回火其抗拉强度要达到1000Mpa以上，且其导电率也要求在14%以上，拉拔性能同时也要好。这些要求不仅生产起来难度大，而且相互之间还存在相互影响，例如导电率与强度之间就是如此，即当强度高时，导电率则会偏低，当导电率高时，强度又会偏低，不能同时满足要求，这就给生产带来很大困难。关于抗拉强度≥1000MPa包芯钢，目前还没有检索到相关文献内容。市场调查，目前，抗拉强度≥1000MPa包芯钢生产者都采用Q235盘条作为原料。但是由于Q235盘条中碳、硅、锰含量较高，虽然强度可以满足，但导致拉拔过程中易产生硬化，且导电率低，只有12%。因此不能满足市场要求。Q235的化学成分，C：0.1-0.20%，Si：0.03-0.1%，Mn：0.20-0.55%，P≤0.025%，S≤0.015%，Q235盘条拉伸性能，抗拉强度为400-500MPa，延伸率在30-40（%），面缩在70-75（%）。用Q235代替抗拉强度≥1000MPa包芯钢，主要缺点在该钢的导电率很低，只有12%，拉拔性能差。因此用户希望找到新的钢种。为了满足用户要求，进行了抗拉强度≥1000MPa包芯钢开发。
技术实现思路
本专利技术在于克服现有技术存在的不足，提供一种不仅抗拉强度≥1000MPa，且导电率在14%以上，还具有良好的冷拉拔性能，并无需进行酸洗的包芯钢及生产方法。实现上述目的的措施：一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.05-0.15%，Si：不超过0.01%，Mn：0.03-0.20%，P≤0.020%，S≤0.010%，Als：0.02-0.06%，Cu+Ni+Cr+Mo≤0.050%，其余为Fe及不可避免的杂质。优选地：Si的重量百分比含量在≤0.0085%。优选地：Als的重量百分比含量在0.02-0.05%。优选地：Cu+Ni+Cr+Mo的重量百分比含量≤0.032%。生产一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢的方法，其步骤：1）按照洁净钢进行转炉冶炼：并控制进入转炉的铁水中的S≤0.001%；炼钢终点时，C≤0.06%，O含量在0.040～0.070％；2）出钢：出钢时控制渣厚不超过50mm，终渣碱度在3.0~4.0；3）钢包进入氩站进行渣面脱氧：若渣中氧化铁不超过5%时，无需进行渣面脱氧；当渣中氧化铁超过5%时，出钢时向渣中按照0.1~0.5kg/吨钢加入铝丸，当渣中的氧化铁降至不超过5%时，进行软吹氩0.5~3min；4）进行第一次连续两次定氧，并控制两次定氧的差值不超过50PPm；5）进行RH真空处理，其在真空度不超过100Pa下进行：A、先进行脱碳，并控制脱碳期间的Ar流量在700±10L/min；经脱碳后钢水中的O含量不超过400PPm，当碳含量小于或等于设定值后终止脱碳；B、进行第二次连续两次定氧，并控制两次定氧的差值不超过50PPm；C、进行终脱氧和深脱硫，根据钢中的氧含量加入铝丸进行终脱氧，循环时间不低于5min；按照常规设定值加入石灰及萤石并进行吹氩循环，循环时间不低于5min；D、加锰铁和碳粉对钢中的锰和碳进行微调，微调结束后再循环4~6min；E、进行第三次连续两次定氧：其在微调循环结束前的2～3分钟内进行，并控制钢中自由氧在15ppm以下；6）连铸成坯，并控制拉坯速度在0.5~10.m/min；7）在还原气氛下对铸坯加热，并控制铸坯的均热温度在1100~1200℃，断面温差不超过30℃，在炉时间在120~180min；8）在高压水最大量的状态下进行高压除鳞；9）进行粗轧，控制其开轧温度在1020~1080℃；10）进行精轧，控制其开轧温度在885~915℃；11）进行减定径，控制减定径机入口的温度在880~900℃；12）进行吐丝，控制其吐丝温度在850~870℃；13）进行常规斯太尔摩冷却。其在于：在出钢时，若钢的碳含量设定值与炼钢终点时碳含量之差为正值，则出钢时向渣中按照0.1~0.5kg/吨钢加入铝丸预脱氧；若钢的碳含量设定值与炼钢终点时碳含量之差为负值，无需加铝丸预脱氧。其在于：在RH真空处理中，脱碳时间不超过8min。其在于：当第一次或第二次连续两次定氧不在控制范围内时，则应继续进行脱氧，直至符合要求再进行下一工序。本专利技术中各元素及主要工艺的作用及机理C：对于碳元素，碳是钢中主要强化元素，钢中每增加0.01%，则钢强度增加8-9MPa，基本为线性关系。且其含量决定盘条进一步冷加工的硬化速度，若低于限定范围，最终产品强度达不到要求；若高于限定范围，加工硬化速度会很快，导致拉拔无法进行下去。Mn：对于锰主要是针对Mn/S≥10设定的，防止热脆。现代大生产炼钢技术一般只能把硫脱到0.003%-0.01%，锰在钢中不仅有防止热脆作用，锰还是珠光体形成元素。若低于限定范围，起不到防止热脆作用，加工硬化速度较慢；若高于限定范围，加工硬化速度会很快，导致拉拔无法进行下去。Si：对于硅元素，是有害元素，若高于限定范围，加工硬化速度会很快，导致拉拔无法进行下去。P:磷是有害元素，越低越好，若高于限定范围，会导致钢冷加工时冷脆加快，导致拉拔断丝频繁。S:硫是有害元素，越低越好，若高于限定范围，会导致轧制时热脆，导致拉拔断丝频繁。Als:钢中Als的含量多少，主要取决于拉拔性能，作为抗拉强度≥1000MPa包芯钢，要求其拉拔性能要非常好，无论从炼钢、铸坯不出现皮下气泡及提高钢的拉拔性能来说，钢中的Als都应在≥0.02%。若低于限定范围，起不到防止加热晶粒长大作用，恶化钢的拉拔性能；若高于限定范围，会使钢导电率降低很多。Cu+Ni+Cr+Mo：对于钢中残余元素Cu、Ni、Cr、Mo要求Cu+Ni+Cr+Mo≤0.05%，对于国内钢厂Cu、Ni、Cr、Mo主要是铁水中残余元素，根据我们的试验，Cu+Ni+Cr+Mo≤0.06%对钢的导电率影响并不大；若高于限定范围，钢内晶格畸变会很大，恶化拉拔性能。本专利技术与现有技术相比，不仅抗拉强度≥1000MPa，且导电率在14%以上，还具有良好的冷拉拔性能。具体实施方式下面对本专利技术予以详细描述：表1为本专利技术各实施例及对比例的化学成分列表；表2为本专利技术各实施例及对比例的主要工艺参数列表；表3为本专利技术各实施例及对比例的性能列表。本专利技术各实施例均按照以下步骤进行生产：1）按照洁净钢进行转炉冶炼：并控制进入转炉的铁水中的S≤0.001%；炼钢终点时，C≤0.06%，O含量在0.040～0.070％；2）出钢：出钢时控制渣厚不超过50mm，终渣碱度在3.0~4.0；3）钢包进入氩站进行渣面脱氧：若渣中氧化铁不超过5%时，无需进行渣面脱氧；当渣中氧化铁超过5%时，出钢时向渣中按照0.1~0.5kg/吨钢加入铝丸，当渣中的氧化铁降至不超过5%时，进行软吹氩0.5~3min；4）进行第一次连续两次定氧，并控制两次定氧的差值不超过50PPm；5）进行RH真空处理，其在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.05‑0.15%，Si：不超过0.01%，Mn：0.03‑0.20%，P≤0.020%，S≤0.010%，Als：0.02‑0.06%，Cu+Ni+Cr+Mo≤0.050%，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.05-0.15%，Si：不超过0.01%，Mn：0.03-0.20%，P≤0.020%，S≤0.010%，Als：0.02-0.06%，Cu+Ni+Cr+Mo≤0.050%，其余为Fe及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢，其特征在于：Si的重量百分比含量在≤0.0085%。3.如权利要求1所述的一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢，其特征在于：Als的重量百分比含量在0.02-0.05%。4.如权利要求1所述的一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢，其特征在于：Cu+Ni+Cr+Mo的重量百分比含量≤0.032%。5.生产如权利要求1所述的一种抗拉强度≥1000MPa包芯钢的方法，其步骤：1）按照洁净钢进行转炉冶炼：并控制进入转炉的铁水中的S≤0.001%；炼钢终点时，C≤0.06%，O含量在0.040～0.070％；2）出钢：出钢时控制渣厚不超过50mm，终渣碱度在3.0~4.0；3）钢包进入氩站进行渣面脱氧：若渣中氧化铁不超过5%时，无需进行渣面脱氧；当渣中氧化铁超过5%时，出钢时向渣中按照0.1~0.5kg/吨钢加入铝丸，当渣中的氧化铁降至不超过5%时，进行软吹氩0.5~3min；4）进行第一次连续两次定氧，并控制两次定氧的差值不超过50PPm；5）进行RH真空处理，其在真空度不超过100Pa下进行：A、先进行脱碳，并控制脱碳期间的Ar流量在700±10L/min；经脱碳后钢水中的O含量不超过400PPm，当碳含量小于或等于设定值后终止脱碳；B、进行第二次连...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅习元，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42