高拉拔性能超高强度盘条及制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高拉拔性能超高强度盘条及制造工艺，盘条的化学成分按质量百分比计如下：[C]0.89％～0.95％，[Si]0.20％～0.35％，[Mn]0.13％～0.25％，[Cr]0.10％～0.20％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，全氧0.0010％～0.0025％，[Als]0.0002％～0.0015％，[Nb]0.0003％～0.0010％，[V]0.0007％～0.0015％。制造工艺包括钢液冶炼和连铸，连铸坯加热和轧制，盘条轧制，盘条冷却，通过高Si和低锰的盘条化学成分和较大的温度补偿形变因子的轧制工艺设计，在不降低盘条冷却速度的条件下，使高碳钢盘条的珠光体片层间距由0.10～0.14μm提高到0.16～0.22μm，提高盘条的拉拔性能。盘条的拉拔性能。

【技术实现步骤摘要】
高拉拔性能超高强度盘条及制造工艺


[0001]本专利技术涉及高拉拔性能超高强度盘条及制造工艺，属于盘条生产


技术介绍

[0002]珠光体片层间距是高碳钢盘条的一项重要性能指标，对盘条的拉拔和合股性能有直接的影响。盘条珠光体片层间距过小，盘条的抗拉强度大，盘条在拉拔和合股过程容易出现断裂现象；盘条珠光体片层间距过大，在拉拔过程微观裂纹易于在粗大铁素体位置形核和长大，形成微观裂纹，导致盘条拉拔和合股断裂。
[0003]公开号为CN102268596B的中国专利技术专利公开了一种“一种超高强度钢丝帘线用盘条、钢丝、帘线及制造方法”，该盘条的化学成分重量百分比为：[C]0.83％～0.87％,[Si]0.13％～0.24％,[Mn]0.48％～0.65％,[W]0.0003％～0.0025％,[Mo]0.0005％～0.0020％,Als0.0001％～0.0005％,T.O 0.0008％～0.0015％,其余为Fe及不可避免的杂质。本专利技术通过化学成分和生产工艺的设计,使采用所述盘条制成的2
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0.3mm规格超高强度钢丝帘线的U型疲劳寿命达到44000次。
[0004]为提高高碳钢盘条的拉拔和合股性能，需要适当提高盘条珠光体片层间距，降低盘条拉拔过程阻力，降低盘条拉拔和合股过程断丝率。如上述专利所示的常规技术手段是通过减小盘条冷却速度的方法降低盘条珠光体片层间距，但是冷却速度降低不利于盘条网状渗碳体控制，不利于盘条拉拔性能的提高。因此需要开发全新的盘条珠光体片层间距控制技术，增加盘条珠光体片层间距厚度，提高盘条的拉拔性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种高拉拔性能超高强度盘条及制造工艺，在不采用减缓风冷强度的条件下，通过盘条化学成分和轧制工艺设计，提高高碳钢盘条的珠光体片层间距。
[0006]为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种高拉拔性能超高强度盘条，化学成分按质量百分比计如下：[C]0.89％～0.95％，[Si]0.20％～0.35％，[Mn]0.13％～0.25％，[Cr]0.10％～0.20％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，全氧0.0010％～0.0025％，[Als]0.0002％～0.0015％，[Nb]0.0003％～0.0010％，[V]0.0007％～0.0015％余量为Fe及不可避免的杂质。
[0008]进一步地，盘条网状渗碳体级别≤1.5级，珠光体片层间距0.16～0.22μm。
[0009]进一步地，盘条轧制直径5.0～6.0mm，盘条抗拉强度1240～1300MPa，断面收缩率33％～37％。
[0010]进一步地，盘条索氏体化率80％～90％。
[0011]一种高拉拔性能超高强度盘条的制造工艺，包括钢液冶炼和连铸，连铸坯加热和轧制，盘条轧制，盘条冷却，其中，
[0012]连铸坯加热和轧制：连铸坯加热总在炉时间3.5～4.6h；均热段温度控制在1200～1280℃，保温时间30～50min；连铸坯加热后进行连轧，连轧终轧温度控制900～1000℃；
[0013]盘条轧制：连轧坯总在炉时间为140～160min，均热段温度在1100～1150℃，连轧坯均热段保温时间30～50min；连轧坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧、精轧和双模块轧制后，进行盘条吐丝操作；盘条出预精轧温度为930～950℃，预精轧最后架次温度补偿形变速率因子(2.4～3.8)*10
13
s
‑1；入精轧温度为820～850℃，精轧最后架次温度补偿形变速率因子(3.4～7.5)*10
15
s
‑1；入双模块温度为810～840℃，双模块最后架次温度补偿形变速率因子(3.4～7.6)*10
15
s
‑1；盘条吐丝温度控制在800～850℃；
[0014]盘条冷却：吐丝后盘条在风冷辊道上进行冷却，控制渗碳体开始析出温度在740～760℃，控制盘条吐丝后冷却速度15～25℃/s，珠光体相变温度在620～650℃，相变时间控制12～18s。
[0015]进一步地，连轧坯断面尺寸为(140～180)mm*(140～180)mm；连轧坯的晶粒尺寸控制在30～45μm。
[0016]进一步地，钢液采用铁水+废钢冶炼，钢液冶炼后采用LF精炼，精炼时间控制在30～55min，精炼温度控制在1450～1560℃。
[0017]进一步地，钢液精炼过程进行氩气搅拌，氩气流量控制在200～500NL/min。
[0018]进一步地，连铸坯断面尺寸为(250～300)mm*(350～400)mm。
[0019]进一步地，铁水+废钢冶炼的废钢比例5％～10％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术通过高Si和低锰的盘条化学成分和较大的温度补偿形变因子的轧制工艺设计，在不降低盘条冷却速度的条件下，使高碳钢盘条的珠光体片层间距由0.10～0.14μm提高到0.16～0.22μm。
具体实施方式
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]本专利技术所述盘条的化学成分设计原则如下(按质量百分比计)：
[0023]适用于本专利技术的盘条化学成分如下：[C]0.89％～0.95％，[Si]0.20％～0.35％，[Mn]0.13％～0.25％，[Cr]0.10％～0.20％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，全氧0.0010％～0.0025％，[Als]0.0002％～0.0015％，[Nb]0.0003％～0.0010％，[V]0.0007％～0.0015％，余量为Fe及不可避免的杂质。这些成分的范围设定理由如下所述。
[0024]碳：盘条中的碳含量过低不能满足用户钢丝拉拔时的强度要求，碳含量过高则会增加钢丝生产过程的断丝率。因此本专利技术中碳含量控制在0.89％～0.95％。
[0025]硅：硅元素使钢的共析转变温度提高，使奥氏体向珠光体转变发生在高温区，使珠光体片层间距加大。硅是高碳钢中主要的脱氧元素，硅含量低将出现钢液脱氧不足；钢中硅含量过高，钢液脱氧后会出现粗大的硅酸盐及杂物，降低盘条的拉拔和合股性能。因此，本专利技术中硅含量控制在0.20％～0.35％。
[0026]锰：锰元素具有降低钢共析转变温度的作用，导致珠光体组织细化，降低珠光体的片层间距。但是锰元素含量过高，导致盘条偏析严重，不利于提高线材的冷加工性能。因此
本专利技术中锰含量控制在0.13％～0.25％。
[0027]铬：线材中的铬会起到提高高碳钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高拉拔性能超高强度盘条，其特征在于，盘条的化学成分按质量百分比计如下：[C]0.89％～0.95％，[Si]0.20％～0.35％，[Mn]0.13％～0.25％，[Cr]0.10％～0.20％，[P]≤0.015％，[S]≤0.010％，全氧0.0010％～0.0025％，[Als]0.0002％～0.0015％，[Nb]0.0003％～0.0010％，[V]0.0007％～0.0015％，余量为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高拉拔性能超高强度盘条，其特征在于，网状渗碳体级别≤1.5级，珠光体片层间距0.16～0.22μm。3.根据权利要求1所述的高拉拔性能超高强度盘条，其特征在于，盘条轧制直径5.0～6.0mm，盘条抗拉强度1240～1300MPa，断面收缩率33％～37％。4.根据权利要求1所述的高拉拔性能超高强度盘条，其特征在于，索氏体化率80％～90％。5.一种权利要求1～4任一项所述的高拉拔性能超高强度盘条的制造工艺，包括钢液冶炼和连铸，连铸坯加热和轧制，盘条轧制，盘条冷却，其特征在于，连铸坯加热和轧制：连铸坯加热总在炉时间3.5～4.6h；均热段温度控制在1200～1280℃，保温时间30～50min；连铸坯加热后进行连轧，连轧终轧温度控制900～1000℃；盘条轧制：连轧坯总在炉时间为140～160min，均热段温度在1100～1150℃，连轧坯均热段保温时间30～50min；连轧坯加热后，经过粗轧、中轧、预精轧、精轧和双模块轧制后，进行盘条吐丝操作；盘条出预精轧温度为930～950℃，预精轧最后架...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭大勇，车安，李凯，高航，王宁，刘磊刚，王宏亮，杨迎强，张皓星，潘阳，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：