一种高强度低断丝率的帘线钢、轧制方法及其用途技术

本申请属于金属材料领域，尤其涉及一种高强度低断丝率的帘线钢、轧制方法及其用途；所述帘线钢的化学成分以质量分数计，包括：C，Mn，Nb，V；所述帘线钢的化学成分还包括N，(Nb+V)/N为3～4.5，其中，Nb表示铌元素的质量分数，V表示钒元素的质量分数，N表示氮元素的质量分数；所述方法包括：获取所述帘线钢的钢坯；将所述钢坯依次进行轧前加热、热轧和轧后冷却，得到帘线钢盘条；所述应用为将帘线钢应用于轮胎骨架材料中；通过限定低碳含量，并加入铌和钒，再控制铌、钒和氮的质量分数之间的关系，实现帘线钢成分稳定，提高帘线钢的强韧性能。提高帘线钢的强韧性能。提高帘线钢的强韧性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度低断丝率的帘线钢、轧制方法及其用途


[0001]本申请属于金属材料领域，尤其涉及一种高强度低断丝率的帘线钢、轧制方法及其用途。

技术介绍

[0002]帘线钢是制造钢帘线的母材，被誉为“线材制品中皇冠上的明珠”，而帘线钢细微的缺陷，在深加工过程中将会暴露，造成断丝或降低钢性能。
[0003]现阶段的帘线钢通过碳含量增加来满足强度提升的需求，按照强度等级可分为70C(普通强度)、80C(高强度)、90C(超高强度)，成分体系以碳素钢为主，但是单纯的增加碳含量实现强度提升，一方面会导致钢铁企业面临高碳钢均匀化控制困难、生产成本高等问题，需要采用“二火成材”、提高加热炉温度、延长加热时间等措施，并且高碳钢盘条质量稳定性难以保障；另一方面，高碳帘线钢不仅增加用户采购成本，还降低盘条可拉拔性能并影响最终成品导热性能，因此在不增加碳含量的条件下如何实现帘线钢的强韧性能提升是一大难题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种高强度低断丝率的帘线钢、轧制方法及其用途，以解决现有技术中在不增加碳含量的条件下帘线钢的强韧性能提升的技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种高强度低断丝率的帘线钢，所述帘线钢的化学成分以质量分数计，包括：
[0006]C：0.80％～0.85％，Mn：0.46％～0.59％，Nb：0.006％～0.012％，V：0.006％～0.012％，Si：0.15％～0.25％，P≤0.01％，S≤0.01％，B：0.0005％～().0009％，Als≤0.0008％，Ti≤0.0005％，其余为Fe及不可避免的杂质；
[0007]所述帘线钢的化学成分还包括N，
[0008](Nb+V)/N为3～4.5，其中，Nb表示铌元素的质量分数，V表示钒元素的质量分数，N表示氮元素的质量分数。
[0009]可选的，所述帘线钢的金相组织包括片状珠光体，所述片状珠光体的片间距为160～170nm；所述80级帘线钢的索氏体化率≥98％。
[0010]可选的，所述帘线钢的金相组织以体积分数计，还包括80％～95％的索氏体，其余为珠光体。
[0011]第二方面，本申请提供了一种高强度低断丝率的帘线钢的轧制方法，所述方法包括：
[0012]获取所述帘线钢的钢坯；
[0013]将所述钢坯依次进行轧前加热、热轧和轧后冷却，得到帘线钢盘条；
[0014]所述轧前加热包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段，
[0015]所述热轧采用高温奥氏体结晶控制轧制，所述热轧依次包括粗轧、中轧、预精轧、
精轧和减定径。
[0016]可选的，所述预热段的温度≤400℃，所述预热段的预热时间≥5min；
[0017]所述第一加热段的温度为400～800℃，所述第一加热段的加热时间≥10min；
[0018]所述第二加热段的温度为800～1000℃，所述第二加热段的加热时间为60～100min；
[0019]所述均热段的温度为1000～1040℃，所述均热段的均热时间为20～60min。
[0020]可选的，所述粗轧采用5～8道次进行轧制；
[0021]所述中轧采用6～10道次进行轧制；所述预精轧采用5～7道次进行轧制；
[0022]所述精轧采用8～12道次进行轧制，所述精轧的进口温度为950～990℃；
[0023]所述减定径采用3～5道次进行轧制，所述减定径的进口温度为940～980℃，所述减定径的吐丝温度为935～965℃。
[0024]可选的，所述轧后冷却采用斯太尔摩风冷线进行冷却；所述斯太尔摩风冷线包括入口组辊道、N组辊道和N+6台风机。
[0025]可选的，所述入口组辊道速度为15～20m/min，当N＝1时，第一组辊道速度为30～40m/min，所述第N组辊道速度较第N～1组辊道的速度提升5～7％。
[0026]可选的，所述第一台风机和所述第二台风机的开口率为75％～95％，当所述第三台风机入口盘条搭接点处温度为660～710℃时，所述第三台风机至所述第六台风机的开口率为45％～55％，其余N台风机全部关闭。
[0027]第三方面，本申请提供了一种第一方面所述的帘线钢和第二方面所述的方法得到的帘线钢，所述帘线钢应用于轮胎骨架材料中。
[0028]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0029]本申请实施例提供的一种高强度低断丝率的帘线钢，通过限定帘线钢中碳元素维持在一定含量范围内，再通过铌阻止奥氏体晶粒长大，细化再加热奥氏体晶粒，降低中高碳钢的脱碳敏感性，再通过加入钒减轻先共析晶界渗碳体的析出同时抑制奥氏体晶粒长大，形成析出强化，提升帘线钢的盘条和钢丝强塑性，并且通过控制铌、钒和氮的质量分数之间成比例关系，控制有害元素N的含量的同时控制铌和钒之间的微合金元素作用，使帘线钢的组织成分稳定，实现在不增加碳含量的基础上帘线钢的强韧性能得到提高，并降低断丝率。
附图说明
[0030]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本申请实施例提供的一种高强度低断丝率的帘线钢的轧制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0033]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例
中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]在本申请一个实施例中，提供一种高强度低断丝率的帘线钢，所述帘线钢的化学成分以质量分数计，包括：
[0035]C：0.80％～0.85％，Mn：0.46％～0.59％，Nb：0.006％～0.012％，V：0.006％～0.012％，Si：0.15％～0.25％，P≤0.01％，S≤0.01％，B：0.0005％～0.0009％，Als≤0.0008％，Ti≤0.0005％，其余为Fe及不可避免的杂质；
[0036]所述帘线钢的化学成分还包括N，
[0037](Nb+V)/N为3～4.5，其中，Nb表示铌元素的质量分数，V表示钒元素的质量分数，N表示氮元素的质量分数。
[0038]C是钢中最重要的组成元素，对盘条的强度和塑性影响最为显著；限定C的质量分数为0.80～0.85％的原因是限定最终成品的导热性能和可拉拔性能的稳定，和盘条的强度和塑性合适；当该质量分数取值范围过大时，说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度低断丝率的帘线钢，其特征在于，所述帘线钢的化学成分以质量分数计，包括：C：0.80％～0.85％，Mn：0.46％～0.59％，Nb：0.006％～0.012％，V：0.006％～0.012％，Si：0.15％～0.25％，P≤0.01％，S≤0.01％，B：0.0005％～0.0009％，Als≤0.0008％，Ti≤0.0005％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述帘线钢的化学成分还包括N，(Nb+V)/N为3～4.5，其中，Nb表示铌元素的质量分数，V表示钒元素的质量分数，N表示氮元素的质量分数。2.根据权利要求1所述的帘线钢，其特征在于，所述帘线钢的金相组织包括片状珠光体，所述片状珠光体的片间距为160～170nm；所述80级帘线钢的索氏体化率≥98％。3.根据权利要求1所述的帘线钢，其特征在于，所述帘线钢的金相组织以体积分数计，还包括80％～95％的索氏体，其余为珠光体。4.一种权利要求1
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3任一项所述帘线钢的轧制方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述帘线钢的钢坯；将所述钢坯依次进行轧前加热、热轧和轧后冷却，得到帘线钢盘条；所述轧前加热包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段，所述热轧采用高温奥氏体结晶控制轧制，所述热轧依次包括粗轧、中轧、预精轧、精轧和减定径。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预热段的温度≤400℃，所述预热段的预热时间≥5min；所述第一加热段的温度为400～800℃，所述第一加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，任安超，郭磊，叶途明，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：