一種80級簾線外繞絲用盤條及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于精細加工用盤條領域，尤其涉及一種80級簾線外繞絲用盤條及其制 造方法。
【背景技術】
[0002] 隨著國內鋼簾線市場的競爭加劇，廠家對于國內盤條代替進口盤條的需求不斷提 高。鋼簾線的外繞絲部分要求鋼絲的直徑小，一般在0. 13-0. 20mm，并且要求在外繞過程斷 絲率低，80級盤條不得大于2次/噸。為了提高盤條加工性能，達到順利生產鋼簾線用外 繞絲的目的，針對80級盤條需要控制盤條的抗拉強度，降低由于加工硬化導致的斷絲率增 加。
[0003] 專利號為"CN101649416A"的中國專利提供了一種抗拉強度在1200MPa以上，面收 縮率在35%以上的高碳鋼盤條及其制備工藝，該盤條包含C，Si，Mn，Cr和V等基本成分，以 及Ni，Cu，Al，B，Ti，Nb和Mo等可選擇成分，同時還包含余量的Fe和雜質，其制備工藝包括 依次進行的冶煉、鑄造、乳制和控冷工序，乳制工序的開軋溫度控制在l〇〇〇-ll〇〇°C之間，吐 絲溫度為870-930°C，控冷工序采用斯太爾摩控制冷卻，在相變之前及相變前期采用快速冷 卻，在相變后期采用緩慢冷卻方式。該高碳鋼盤條機械性能優良，合金元素較少，成本低，且 其制備工藝僅是對現有高碳鋼盤條的生產工藝進行小幅度調整而得，幾乎不會增加任何生 產成本。
[0004] 專利號為"JP60152659"的日本專利提供了一種具有優良加工性能用于制絲的盤 條。其化學成分為 c 0· 60-0. 90%，Si 0· 1-0. 5%，Μη 0· 3-1. 0%，Ρ〈0· 01%，S〈0. 005%， Ni+Cr+Cu〈0. 1 %，N 0· 003 %，0 0·003 %。
[0005] 上述專利僅介紹了普通高強度盤條化學成分和生產工藝，并未對外繞絲用盤條的 化學成分和生產工藝進行闡述。并且專利號為"CN101649416A"的中國專利在盤條冷卻方 面，僅僅介紹了盤條吐絲溫度，以及盤條相變前及相變前期快冷，相變后緩冷的工藝，并未 明確具體的控冷工藝參數。為了開發80級簾線外繞絲用盤條，需要在化學成分和抗拉強度 方面進一步研究，確定具體的工藝參數，滿足用戶的生產需求。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服上述問題和不足而提供一種80級簾線外繞絲用盤條及其 制造方法，采用該方法生產的盤條抗拉強度在1100-1170Mpa之間，較普通80級盤條降低 60Mpa。盤條在用戶外繞絲生產過程拉拔直徑在0. 15-0. 18mm，斷絲率不大于1. 5次/噸。
[0007] 本發明目的是這樣實現的：
[0008] -種80級簾線外繞絲用盤條，該鋼的成分按重量百分比計如下：C :0. 79 %~ 0· 83%，Μη :0· 20%~0· 45%，Cr :0· 05% -0· 10%，[Si] :0· 20%~0· 40%，P 彡 0· 010%， S ^ 0. 010%,Mg ：0. 0004% -0. 0010%, A1 ：0. 0003% -〇. 0008%, Ti ：0. 0002% -〇. 0005%, 全氧：0. 0015% -0. 0025%，Cu < 0. 05% ;其余為鐵及不可避免雜質。
[0009] 本發明成分設定理由如下：
[0010] 碳是鋼中的主要強化元素，碳含量越高，盤條和鋼絲的抗拉強度越大。但是過高的 碳含量導致盤條在拉拔過程的斷絲率和出現分層的現象增加。因此，為了生產80級簾線外 繞絲將鋼中碳含量控制在0. 79 % -0. 83 %。
[0011] 錳也是一種提高盤條強度的元素，錳元素在凝固過程的偏析較為嚴重，因此在 設計高強度簾線外繞絲用盤條成分中，適當降低盤條錳含量，因此鋼中錳含量控制在 0. 20%~0. 45%。
[0012] 鉻是一種提高盤條強度的元素，該元素也能提高盤條的淬透性，細化高碳鋼盤條 的組織，減小索氏體片層間距，提高盤條的拉拔性能。過高的鉻含量也會使盤條的強度和硬 度增加過多，導致盤條在拉拔過程的加工硬化嚴重，并且磨耗增加，降低盤條拉拔性能。通 過微量的鉻元素的添加，降低夾雜物的熔點，使之易于上浮排出鋼液，降低夾雜物尺寸。因 此，鋼中鉻含量控制在0.05% -0. 10%。
[0013] 硅是切割鋼絲用盤條冶煉過程的主要脫氧元素。硅含量低將導致鋼液脫氧不足； 但是，過高的硅含量導致鋼中殘余氧化物夾雜粗大，對鋼的應用性能不利。因此，鋼中硅含 量控制在0.20%~0.40%。
[0014] 磷硫都是鋼中有害雜質元素，要求盤條0.010%，0.010%，在不造成其他 影響的情況下，越低越好。
[0015] 盤條中的全氧含量的控制與鋁含量類似，因此盤條的全氧含量控制在 0· 0015% -0· 0025%。
[0016] 鎂鋁鈦都是強脫氧元素，含量過高降低盤條中夾雜物的變形性；但是過低的氧含 量不利于擴大盤條中氧化物夾雜低熔點。適量的鎂鋁鈦含量有利于降低盤條中氧化物夾雜 的熔點，提高夾雜物的變形性，因此盤條的鎂含量控制在〇. 0004% -0. 010%，鋁含量控制 在 0· 0003 % -0· 0008 %，鈦含量控制在 0· 0002 % -0· 0005 %。
[0017] 盤條中的銅降低盤條的加工性能，導致盤條在拉拔合股過程的斷絲，因此其含量 Cu 彡 0· 05%〇
[0018] 本發明80級簾線外繞絲用盤條其生產工藝如下：包括鐵水預處理、轉爐冶煉、LF 精煉、連鑄、連軋、線材軋制，
[0019] (1)鐵水脫硫預處理：要求通過鐵水脫硫預處理將鐵水中的硫含量控制到 0. 005%以下，最好控制到0. 002%以下，為控制盤條硫含量奠定基礎。轉爐采用雙渣法進行 冶煉，降低鋼液磷和鎂鋁含量；
[0020] (2)轉爐冶煉：轉爐冶煉終點要求P彡0· 010%，Mg彡0· 0004%，A1彡0· 0003%， 為控制盤條上述殘余元素含量奠定基礎；轉爐終點鋼液溫度控制在1570°C -1680°C范圍； 一方面防止轉爐終點鋼液溫度過低，為LF精煉增加負擔，提高生產成本；另外一方面，防止 鋼液溫度過高，過氧化嚴重，造成鋼液脫氧負擔加重；
[0021] (3)LF精煉LF精練過程溫度控制在1530°C -1590°C范圍內，時間50-120分鐘，為 鋼液連鑄創造條件。鋼液LF爐精煉時間要適當。一方面，鋼液精煉時間不宜過低，通過一 定時間精煉，促進鋼中夾雜物上浮排出鋼液，提高鋼質潔凈度；另外一方面，鋼液LF爐精煉 時間不宜過長，防止罐襯材料的過度浸蝕，惡化鋼質；
[0022] (4)連鑄：采用斷面尺寸（200-400mm)*(300-500mm)的大方坯連鑄生產高碳鋼鋼 坯。在連鑄過程中間包鋼水過熱度不大于30°C。通過大方坯連鑄和低過熱度澆注，為控制 鋼坯偏析創造條件；
[0023] (5)連軋和線材軋制：將連鑄坯經過連軋和線材軋制生產出直徑5. 0-6. 0_的高 碳鋼盤條。盤條吐絲溫度控制在870-9KTC之間。盤條相變前冷卻速度控制在14-20°C/s 之間，控制開始相變溫度在630-650°C防止盤條使盤條冷卻過快，使盤條強度過高；同時也 防止盤條冷卻過慢，保證盤條的索氏體化率控制在75% -85%，滿足外繞絲的生產要求。盤 條過低的索氏體化率不利于盤條的冷拉加工；盤條的索氏體化率過高，伴隨著盤條的強度 過高，也不利于盤條的冷拉拔加工。
[0024] 本發明的有益效果在于，采用該方法生產的盤條抗拉強度在1100_1170Mpa之間， 較普通80級盤條降低60Mpa。盤條在用戶外繞絲生產過程拉拔直徑在0. 15-0. 18mm，斷絲 率不大于1. 5次/噸。
【具體實施方式】
[0025] 下面通過實施例對本發明作進一步的說明。
[0026] 本發明實施例根據技術方案的組分配比，進行鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、連 鑄、連軋、線材軋制。本發明實施例鋼的化學成分見表1。本發明實施例鋼的主要工藝參數 見表2。本發明實施例鋼的性能見表3。
[0027] 表1本發明實施例鋼的化學成分（wt % )
[0028]
[0029] 表2本發明實施例鋼的主要工藝參數
[0030]
[0031」 表3本友明買施例鋼的性能
[0032]
【主權項】
1. 一種80級簾線外繞絲用盤條，其特征在于，該鋼成分按重量百分比計如下：C: 0· 79 % ~0· 83%，Μη:0· 20 % ~0· 45%，Cr:0· 05 % -0· 10%，Si:0· 20 % ~0· 40 %， P^ 0. 010 %,S^ 0. 010 %,Mg：0. 0004 % -〇. 0010%,A1 ：0. 0003 % -〇. 0008 %,Ti： 0· 0002%-(λ0005%，全氧：(λ0015%-(λ0025%，Cu<(λ05% ;其余為鐵及不可避免雜質。2. -種權利要求1所述的80級簾線外繞絲用盤條的制造方法，包括鐵水預處理、轉爐 冶煉、LF精煉、連鑄、連軋、線材軋制，其特征在于： (1) 鐵水預處理：通過鐵水預處理脫硫，要求通過鐵水脫硫預處理將鐵水中的硫含量 控制到0. 002%以下； (2) 轉爐冶煉：轉爐采用雙渣法進行冶煉，轉爐冶煉終點要求Ρ< 0.010 %， Mg彡0· 0004%，Α1彡0· 0003% ;轉爐終點鋼液溫度控制在1570°C-1680°C; (3) LF精煉：LF精練過程溫度控制在1530°C-1590°C范圍內，時間50-120分鐘； (4) 連鑄：采用斷面尺寸（200-400mm)*(300-500mm)的大方坯連鑄生產高碳鋼鋼坯，在 連鑄過程中間包鋼水過熱度不大于30°C; (5) 連軋和線材軋制：將連鑄坯經過連軋和線材軋制生產出直徑5. 0-6. 0mm的高碳鋼 盤條，盤條吐絲溫度控制在870-9KTC，盤條相變前冷卻速度控制在14-20°C/s，控制開始 相變溫度在630-650°C。
【專利摘要】本發明提供一種80級簾線外繞絲用盤條，該鋼成分按重量百分比計如下：C：0.79％～0.83％，Mn：0.20％～0.45％，Cr：0.05％-0.10％，Si：0.20％～0.40％，P≤0.010％，S≤0.010％，Mg：0.0004％-0.0010％，Al：0.0003％-0.0008％，Ti：0.0002％-0.0005％，全氧：0.0015％-0.0025％，Cu≤0.05％；其余為鐵及不可避免雜質。方法：轉爐終點鋼液溫度1570℃-1680℃；LF精練溫度1530℃-1590℃，時間50-120分鐘；連鑄中間包鋼水過熱度不大于30℃；盤條吐絲溫度870-910℃，相變前冷卻速度14-20℃/s，開始相變溫度630-650℃。采用該方法生產的盤條抗拉強度在1100-1170Mpa，斷絲率不大于1.5次/噸。
【IPC分類】C22C33/04, C22C38/28
【公開號】CN105483557
【申請號】CN201410505153
【發明人】郭大勇, 高航, 任玉輝, 王秉喜, 張博, 馬立國, 郭曉波, 常宏偉
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年9月26日