一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条及其轧制方法技术

本发明专利技术属于金属材料领域，具体公开了一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条及其轧制方法。按含铝纯净钢冶炼工艺得到的特定组分的连铸坯，将连铸坯在加热炉内控制合理的加热温度及加热时间，并优化盘条在轧制过程中的工艺参数及在斯太尔摩冷却线上的冷却工艺参数，使生产出的钢纤维用盘条，通条性好、组织均匀、晶粒细小、力学性能优良、塑性指标好、氧化铁皮厚度10～20um，适合机械剥壳、断丝率低，采用本发明专利技术生产的盘条，其抗拉强度Rm为350～390MPa，断后伸长率A≥40％，断面收缩率Z≥80％，铁素体晶粒度7～8级，可使用户拉拔过程中断丝率控制在0.25次/吨以内，完全满足高档次钢纤维用盘条的技术要求。

【技术实现步骤摘要】
一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条及其轧制方法
本专利技术属于金属材料制作领域，具体来说涉及一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条及其轧制方法。
技术介绍
含铝钢纤维用钢是主要用于制作钢纤维用途的钢，钢纤维是一种新型、高性能的建筑材料，具有抗拉强度高，分散均匀，不结团，与混凝土粘结性能良好等特点，主要用于制造钢纤维混凝土。较之普通混凝土，钢纤维混凝土强度、抗拉抗弯、韧性、抗冲击能力、使用寿命等各项性能均大幅度提高，从而代替螺纹钢骨架，被称为第三代混凝土，施工方便，可大量简化准备工作和劳动力，增加结构安全性等优点，广泛用于工业地坪、公路、机场跑道、地下工程、铁道轨枕等多种基础设施建设，市场前景广阔，具有良好的经济效益和社会效益。由于用户由直径5.5mm的母材不经热处理连续拉拔至直径0.55mm的纤维钢丝，变形量大，母材强度控制在350-390MPa，且要求易于机械剥壳，目标断丝率控制在0.25次/吨以内，要求非常苛刻，生产难度较大。申请号为201610960728.8的中国专利技术专利公开了一种含Ti纤维钢盘条生产工艺为不含铝钢纤维用钢，通过优化纤维钢盘条化学成分和盘条在风冷线上的冷却速率，使得抗拉强度在380-420MPa之间，同时保持良好的延伸率和面缩率，延伸率≥30％，面缩率≥78％，断丝率控制在0.5次/吨以内，而对于要求苛刻的高档次钢纤维用钢用户来说，该专利未对氧化铁皮厚度、机械剥壳难易程度进行描述，且塑性指标、断丝率0.5次/吨以内等技术指标仍不能满足其特殊要求。因此，如何设计合理的轧制工艺参数，生产出完全满足高端钢纤维用钢用户的易于机械剥壳、高性能低断丝率，塑性指标好等特点的钢纤维用钢盘条，是钢纤维用钢盘条的相关生产厂家所遇到的共同难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对以上技术难题，通过设计合理的轧制工艺参数，提供一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条的轧制方法，使生产出的钢纤维用盘条，通条性好、组织均匀、晶粒细小、力学性能优良、塑性指标好、氧化铁皮厚度10～20um，适合机械剥壳、断丝率低，抗拉强度Rm为350～390MPa，断后伸长率A≥40％，断面收缩率Z≥80％，铁素体晶粒度7～8级，可使用户对盘条进行多道次连续拉拔过程断丝率控制在0.25次/吨以内，完全满足高档次钢纤维用盘条的技术要求。为了实现上述目的，本专利技术所涉及的一种含铝钢纤维用钢盘条，其化学成分按重量百分数计为，[C]：0.03～0.07％、[Si]：0.05～0.12％、[Mn]：0.20～0.40％、[P]≤0.025％、[S]≤0.025％、[Al]：0.012～0.035％、[Ti]：0.010～0.030％、[B]≥0.0040％，[N]≤70ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术提供了一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条的轧制方法，按常规含铝纯净钢的冶炼工艺得到的上述成分范围的连铸坯。然后将连铸坯在加热炉内控制合理的加热温度及加热时间，并优化盘条在轧制过程中的工艺参数及在斯太尔摩冷却线上的冷却工艺参数，包括铸坯加热、轧制工序、斯太尔摩冷却及包装工序，具体操作如下：(1)铸坯加热分为三段进行加热，依次为加热一段、加热二段和均热段，控制合适的加热温度和加热时间；作为优选，步骤(1)中所述加热一段的加热温度为700～800℃；加热二段的加热温度为900～1000℃；均热段的温度为1030～1070℃；进一步地，总加热时间为100～300min；(2)采用高压水除鳞去除氧化铁皮，其压力≥14MPa，并控制其开轧温度和出钢节奏；作为优选，步骤(2)中所述开轧温度为910～970℃，出钢节奏≥60秒/支；采用低温加热和低温轧制工艺，可以细化晶粒，提高钢的强度，改善韧塑性指标，提高其深拉拔性能，同时还可以有效降低铸坯加热所耗燃料、减少金属烧损，提高收得率。(3)严格控制盘条在轧制过程中的工艺参数，包括精轧前温度、精轧后温度、减定径机组前温度及吐丝温度；作为优选，步骤(3)中所述精轧前温度(也称"进精轧温度")为880～920℃、精轧后温度(也称"出精轧温度")为≤1020℃、减定径机组前温度为880～920℃，吐丝温度为910±15℃；控制适中的吐丝温度可以得到理想的氧化皮厚度及结构，使其适合机械剥壳。(4)轧制后控制盘条斯太尔摩辊道速度及风冷工艺，打包时控制合适的打包压力和打包温度，盘条两端部应进行硬纸板防护，并套外包装袋。作为优选，步骤(4)中，所述风冷工艺为开启第1-2号风机，风量均为50％，使盘条在前期快冷；未开启风机风门关闭，进行慢冷工艺；佳灵装置1#风机20％开度，2#风机10％开度，保温罩全部开启，以较快速度冷却；所述斯太尔摩辊道速度(m/min)为：入口段30，1-11段分别为：30，32，33，34，34，35，35，36，36，37，37，出口段38。进一步地，步骤(4)中所述的打包压力为15-30MPa；打包温度为≤120℃。采用风冷工艺使其在前期快冷(约4.0-5.0℃/s冷却速率)至Ar3(奥氏体向铁素体转变的开始温度)以下，增加过冷度，使铁素体析出质点多，晶粒尺寸均匀；后续风机关闭，慢冷工艺(约为1.0-1.5℃/s冷却速率)使铁素体充分析出，残余未转变奥氏体含量少，不易析出珠光体；铁素体相变后保温罩打开，辊速适当提高，使其以较快速度冷却(约为1.5-2.5℃/s冷却速率)，抑制珠光体析出，获得渗碳体组织，提高盘条的强度、组织的均匀性及深拉拔性能。采用较低的打包温度及打包压力，并配备包装工艺，避免盘条打包时出现勒伤及擦伤，有效降低了盘条的断丝率。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条的轧制方法，使生产出的钢纤维用盘条，通条性好、组织均匀、晶粒细小、力学性能优良、塑性指标好、氧化铁皮厚度10～20um，适合机械剥壳、断丝率低，抗拉强度Rm为350～390MPa，断后伸长率A≥40％，断面收缩率Z≥80％，铁素体晶粒度7～8级，可使用户对盘条进行多道次连续拉拔过程断丝率控制在0.25次/吨以内，完全满足高档次钢纤维用盘条的技术要求。本专利技术工艺与现有工艺技术相比，通过TMCP控轧控冷技术，“低温加热轧制+低温吐丝”获得细晶，控制冷却“快冷+慢冷+快冷”，增加铁素体形核细化晶粒，使铁素体充分析出，奥氏体尺寸减小，抑制珠光体析出，富碳膜处直接析出粒状碳化物，抑制三次渗碳体析出，获得近“铁素体+粒状渗碳体”组织(参见显微组织图)，减少原珠光体与铁素体相界面，从而改善了盘条的深拉拔性能，提高了强度，克服了盘条因珠光体/铁素体的性能差异，硬度、加工硬化、变形差异等导致大变形拉拔时界面位错塞积、应力集中而产生微裂纹造成用户加工过程中的断裂，提高了产品的市场竞争力，具有显著的经济效益和社会效益。附图说明图1为实施例1生产的含铝钢纤维用钢盘条的显微组织图。图2为实施例2生产的含铝钢纤维用钢盘条的显微组织图。图3为对比实施例2生产的含铝钢纤维用钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条，其特征在于：所述的含铝钢纤维用钢盘条的化学成分按重量百分数计为，[C]：0.03～0.07％、[Si]：0.05～0.12％、[Mn]：0.20～0.40％、[P]≤0.025％、[S]≤0.025％、[Al]：0.012～0.035％、[Ti]：0.010～0.030％、[B]≥0.0040％，[N]≤70ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条，其特征在于：所述的含铝钢纤维用钢盘条的化学成分按重量百分数计为，[C]：0.03～0.07％、[Si]：0.05～0.12％、[Mn]：0.20～0.40％、[P]≤0.025％、[S]≤0.025％、[Al]：0.012～0.035％、[Ti]：0.010～0.030％、[B]≥0.0040％，[N]≤70ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。


2.一种深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条的轧制方法，其特征在于：具体操作包括：
(1)将连铸坯放入加热炉加热：加热分为三段进行加热，依次为加热一段、加热二段和均热段，控制加热温度和加热时间；
(2)采用高压水除鳞去除氧化铁皮，并控制开轧温度和出钢节奏；
(3)控制盘条在轧制过程中的工艺参数，包括精轧前温度、精轧后温度、减定径机组前温度及吐丝温度；
(4)轧制后控制盘条斯太尔摩辊道速度及风冷工艺，打包时控制合适的打包压力和打包温度。


3.如权利要求2所述的深拉拔用含铝钢纤维用钢盘条的轧制方法，其特征在于：步骤(1)中所述加热一段的加热温度为700～800℃；加热二段的加热温度为900～1000℃；均热段的温度为1030～1070℃；总加热时间为100～300min。


4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：豆乃远，朱富强，任振海，徐必靖，陈占领，李亚，刘泽，
申请(专利权)人：中天钢铁集团有限公司，常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32