[發(fā)明專利]高碳鋼盤條及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910169807.7
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN101649416A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 王雷;黃文克;胡顯軍;沈云霞;齊振余;彭天蘭;李水清;麻晗;峰公雄
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C38/24
• 分類號: C22C38/24;C22C38/54;C22C38/50;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/32;C22C38/28;C22C38/26;C21D8/06;C21C5/28;C21C5/52;C21C7/00;B22D11/00
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所
• 代理人: 安紀平;劉洪京

技術領域

本發(fā)明具體涉及一種高碳鋼盤條及其制備方法，該高碳鋼盤條的抗拉強度在1200MPa以上，面收縮率在35％以上。

背景技術

高碳鋼盤條等線材在用于生產預應力鋼絞線、鍍鋅鋼絲、鋼芯鋁絞線、鋼絲繩、彈簧鋼絲和琴鋼絲等產品時，一般需要經過多道次拉拔，其減面率高達64～96％。為使成品鋼絲具有較好機械性能，則對于原始盤條的強度、面縮率、反復彎曲及扭轉性能等均有很高要求。SWRH82B是高碳鋼線材中產量最大、用途最廣的一種產品，其成份位于Fe-C平衡相圖的共析點附近，基本組織為索氏體，片層間距通常為100～200nm，盤條中心部索氏體化率一般高于75％，并另含馬氏體或網狀滲碳體等常見有害組織，而心部馬氏體和網狀滲碳體的存在往往會引發(fā)拉拔過程中的斷絲事故，降低下游客戶的生產率和最終產品的使用性能。為滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產對于此類高碳鋼線材性能的越來越高的要求，業(yè)界亟待對普通SWRH82B盤條等材料的性能做進一步改善。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一在于提出一種高碳鋼盤條，其抗拉強度高，面縮率大，可克服現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種高碳鋼盤條，其抗拉強度在1200MPa以上，其特征在于，該高碳鋼盤條包含的組分及其重量百分比為：

基本成分：C?0.77～0.84％、Si?0.20～0.50％、Mn?0.60～0.75％、Cr?0.30～0.40％和V?0.001～0.10％；

可選擇成分：Ni?0.02～0.15％、Cu?0.02～0.25％、Al?0.001～0.05％、B?0.001～0.005％、Ti?0.01～0.05％、Nb?0.01～0.05％和Mo?0.01～0.10％中的一種或二種以上的組合；

以及余量的Fe和雜質。

具體而言，該高碳鋼盤條的面收縮率在35％以上。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種制備如上所述高碳鋼盤條的工藝，其包括依次進行的冶煉工序、鑄造工序、軋制工序和控冷工序，其特征在于，所述軋制工序的開軋溫度控制在1000～1100℃之間，吐絲溫度為870～930℃；所述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，風機風量為100％，在相變后期采用緩慢冷卻方式，風機風量在50％以下。

進一步地講，所述冶煉工序包括依次進行的電爐或轉爐熔煉工序和鋼包精煉工序。

所述鑄造工藝采用方坯連鑄工藝。

以下對本發(fā)明的技術內容做詳細說明：

對于鋼制品而言，C是最基本的強化元素，過量的C會促進先共析滲碳體的析出，嚴重時會形成網狀滲碳體，降低盤條的塑性，而C含量不足時會形成先共析鐵素體，同樣會降低盤條的性能。如在SWRH82B等材料中，C含量接近平衡相圖中的共析點，其可能含有部分的心部馬氏體或網狀滲碳體，從而影響盤條的性能。而只有在控制盤條中C含量在合適范圍時，才可使盤條中的組織在工廠生產的冷卻條件下基本形成較之馬氏體等組織具有更好的加工性能和更大的加工硬化率的全珠光體組織，該組織非常適合拉絲加工。同時，Si亦是一種鐵素體強化元素，其可通過固溶強化提高鐵素體的強度，且Si還是一種重要的脫氧劑，Si在鐵素體/滲碳體界面的富集有助于防止?jié)B碳體在熱鍍鋅和穩(wěn)定化處理過程中發(fā)生分解，提高加工過程中的熱穩(wěn)定性，但過多的Si會引起脫碳，降低表面質量。又及，Mn作為一種重要的脫氧劑，可減少S在鋼中的危害，有助于提高盤條的強度。但過多的Mn會促進中心偏析和心部馬氏體的形成，提高拉絲加工過程中發(fā)生斷絲的幾率。另外，Cr是細化珠光體組織的有效元素，能夠顯著提高線材的強度和硬度，但另一方面會促進中心偏析和心部馬氏體的形成。此外，V可在鋼材中形成細小的C、N化物，而且在奧氏體溫度區(qū)間具有較大的固溶度，能有效阻止奧氏體晶粒長大，細化產品的組織結構，提高產品性能，而且能夠有效阻止網狀滲碳體的析出，但過多的V會使V(C，N)顆粒粗化，降低產品的塑性，而且V的價格較高，不利于成本控制。

考慮到上述原因，本案發(fā)明人經長期研究和實踐，采用將高碳鋼盤條中的C含量控制在0.77～0.84％，Si含量控制在0.20～0.50％，Mn含量控制在0.60～0.75％，Cr含量控制在0.30～0.40％，V含量控制在0.001～0.10％，從而有效提高盤條強度及其它機械性能，防止心部馬氏體的形成，并降低成本，且實踐結果確切表明，由上述含量的組分構成的高碳鋼盤條，其抗拉強度可達到1200MPa以上，面收縮率可達到35％以上。