江苏省沙钢集团采用如下工艺进行高碳钢盘条的生产,该工艺包括依次进行的冶炼工序、铸造工序、轧制工序和控冷工序。其中,在冶炼工序中,主要选用优质废钢和铁水为原料进行电炉或转炉熔炼,其中铁水比率可根据生产情况和市场行情调整,以降低生产成本,熔炼完成后,采用钢包精炼炉法进行精炼,并在精炼后期脱氧完成后添加V、Cr等合金元素,最后添加Ti,以提高合金收得率,精炼过程中温度控制在1490~1550℃,精炼渣二元碱度控制在2.5~3.0,白渣时间控制在15分钟以上,精炼出钢温度为1530±10℃。精炼后采取方坯连铸工艺,降低拉坯速率,并在结晶器和连铸末端的合适位置使用电磁搅拌等,以进一步减少中心偏析,连铸过程浇注温度为1490℃,过热度为30℃,目标拉速为2.7米/秒,结晶器液面波动控制在±3毫米之间,结晶器电磁搅拌电流为350安,频率为4赫兹,末端电磁搅拌为400安,频率为18赫兹。在轧制工序中,为确保Cr3C2的充分溶解,可将加热温度和开轧温度适当提高20℃左右,即将开轧温度控制在1000~1100℃之间,吐丝温度控制在870~930℃。同时,对于斯太尔摩控冷工艺,相变前采用快速冷却,以减少网状渗碳体的生成,并形成细小的组织结构,相变后期采用较慢的冷却速率,以抑制马氏体的生成,并减少残余应力。以13毫米盘条为例,斯太尔摩上各段的辊道速率可分别控制在1.100、1.210、1.331、1.464、1.391、1.252、1.252、1.252、1.252、1.001、0.851和1.000米/秒,亦即,相变前及相变前期尽可能提高辊道速率,以降低堆积密度,实现快速冷却,相变后期降低辊道速率,以实现缓冷;而对应辊道速率,还设定了与之配合的风机风量,使相变前及相变前期风机开100%,实现快速冷却,相变后期风机开在50%以下,以实现缓冷。在此控冷工艺下在线测量的斯太尔摩冷却曲线如图1所示。表1列出的是部分根据上述工艺生产的产品的化学成分。如图2~3所示,金相检测(500倍)及扫描电镜测试结果表明,该等产品基本组织为细片状珠光体(即索氏体),其索氏体化率在93.3%以上(较之普通的SWRH82B高3%左右),片层间距为100~200纳米,除此之外产品组织中还含有少量的片层状珠光体和先共析铁素体,各类夹杂物都控制在1级以内,同时,组织中心部马氏体、网状碳化物、表面质量、晶粒度等其它检测项目也完全符合相关的国家标准和日本JIS标准。该等产品的力学性能试验结果如表2所示,即,产品的抗拉强度在1200兆帕以上,面缩率在35%以上,无论是强度还是塑性,都普遍高于普通的SWRH82B产品。
《高碳钢盘条及其制备方法》的高碳钢盘条机械性能优良,抗拉强度在1200兆帕以上,面收缩率在35%以上,合金元素较少,成本低,可广泛应用于各种钢丝生产工艺,且该高碳钢盘条的制备工艺仅是对2009年9月前已有高碳钢盘条的生产工艺进行小幅度调整而得,其几乎不会增加任何生产成本。
实施例 |
直径(米) |
C |
Si |
Mn |
P |
s |
Cr |
Ni |
Cu |
Al |
Ti |
V |
1 |
11 |
0.82 |
0.25 |
0.62 |
0.008 |
0.006 |
0.34 |
0.03 |
0.08 |
0.0025 |
0.0021 |
0.0033 |
2 |
11 |
0.82 |
0.27 |
0.66 |
0.010 |
0.006 |
0.33 |
0.03 |
0.08 |
0.0024 |
0.0023 |
0.0034 |
3 |
11 |
0.81 |
0.27 |
0.64 |
0.012 |
0.009 |
0.33 |
0.03 |
0.09 |
0.0025 |
0.0023 |
0.0033 |
4 |
11 |
0.81 |
0.26 |
0.63 |
0.012 |
0.006 |
0.34 |
0.03 |
0.10 |
0.0026 |
0.0023 |
0.0035 |
5 |
11 |
0.82 |
0.25 |
0.63 |
0.009 |
0.003 |
0.33 |
0.03 |
0.08 |
0.0024 |
0.0023 |
0.0031 |
6 |
11 |
0.81 |
0.26 |
0.63 |
0.011 |
0.007 |
0.33 |
0.03 |
0.08 |
0.0027 |
0.0024 |
0.0034 |
7 |
11 |
0.82 |
0.26 |
0.62 |
0.011 |
0.004 |
0.33 |
0.03 |
0.08 |
0.0024 |
0.0022 |
0.0035 |
8 |
11 |
0.83 |
0.26 |
0.62 |
0.011 |
0.005 |
0.33 |
0.03 |
0.08 |
0.0023 |
0.0022 |
0.0030 |
9 |
11 |
0.82 |
0.26 |
0.63 |
0.014 |
0.004 |
0.33 |
0.03 |
0.08 |
0.0030 |
0.0022 |
0.0032 |
10 |
11 |
0.81 |
0.25 |
0.63 |
0.011 |
0.005 |
0.32 |
0.03 |
0.09 |
0.0028 |
0.0022 |
0.0033 |
11 |
13 |
0.81 |
0.25 |
0.63 |
0.011 |
0.004 |
0.33 |
0.04 |
0.12 |
0.0019 |
0.0024 |
0.0027 |
12 |
13 |
0.84 |
0.36 |
0.77 |
0.012 |
0.006 |
0.17 |
0.06 |
0.12 |
0.0964 |
0.0220 |
0.0550 |
13 |
13 |
0.80 |
0.36 |
0.77 |
0.015 |
0.002 |
0.17 |
0.05 |
0.14 |
0.0135 |
0.0208 |
0.0634 |
14 |
13 |
0.81 |
0.23 |
0.64 |
0.010 |
0.003 |
0.33 |
0.09 |
0.15 |
0.0024 |
0.0033 |
0.0023 |
15 |
13 |
0.82 |
0.24 |
0.64 |
0.011 |
0.007 |
0.33 |
0.05 |
0.12 |
0.0022 |
0.0029 |
0.0021 |
16 |
13 |
0.82 |
0.24 |
0.65 |
0.006 |
0.005 |
0.33 |
0.03 |
0.10 |
0.0023 |
0.0032 |
0.0021 |
实施例 |
直径(毫米) |
抗拉强度(兆帕) |
面缩率(%) |
1 |
11 |
1230 |
37.5 |
2 |
11 |
1245 |
41.5 |
3 |
11 |
1235 |
46.5 |
4 |
11 |
1255 |
41 |
5 |
11 |
1240 |
41 |
6 |
11 |
1225 |
43 |
7 |
11 |
1230 |
39.5 |
8 |
11 |
1245 |
42.5 |
9 |
11 |
1235 |
44.5 |
10 |
11 |
1220 |
46 |
11 |
13 |
1220 |
35.5 |
12 |
13 |
1310 |
35 |
13 |
13 |
1260 |
43 |
14 |
13 |
1200 |
36.5 |
15 |
13 |
1210 |
35.5 |
16 |
13 |
1200 |
36.5 |