[發明專利]方坯低碳含硼鋼線材連續冷卻過程組織轉變控制方法

無效

• 申請號: 201110387115.7
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102443692A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 王坤;李永東;袁輝;王立峰;周德光;王全禮;王猛;孫齊松;呂迺冰;佟倩
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C21D11/00
• 分類號: C21D11/00;C21D9/52;G01N25/02;G01N21/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于軋鋼技術領域。特別是涉及一種方坯低碳含硼鋼線材連續冷卻過程組織轉變控制方法。

背景技術

方坯低碳含硼鋼線材熱軋盤條的主要用途是通過拉拔、鍍銅或鍍鋅后深加工成用于爆破行業和通信領域的鋼絲制品。其熱軋盤條應具有良好的拉拔和延伸性能。故其熱軋盤條組織應以細鐵素體為主，并通過硼在奧氏體晶界偏聚來阻礙鐵素體形核，盡量控制組織中珠光體和三次滲碳體數量。此外，方坯低碳含硼鋼線材熱軋盤條抗拉強度和斷面收縮率有上限和下限要求，所以鐵素體晶粒不能太細，要發揮硼促進晶粒長大，改善其塑性的作用。

軋后冷卻速率決定著奧氏體的分解溫度和時間，同時也決定著熱軋盤條的最終組織和性能。所以，對于盤條生產軋后的冷卻速率控制是整個軋制控冷工藝的核心問題。軋后冷卻速率太慢，會出現嚴重的三次滲碳體析出，增加用戶拉拔過程中的斷絲率；冷速過快，就會提高組織的抗拉強度，降低材料的塑性，影響拉拔性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種方坯低碳含硼鋼線材連續冷卻過程組織轉變控制方法。通過采用熱模擬膨漲法分析熱變形后不同冷速下的組織轉變過程，給出低碳含硼鋼線材熱軋盤條的連續冷卻曲線，通過軋后不同的冷卻工藝來控制其組織轉變。

為了解決上述技術問題，具體技術步驟如下：

1、將低碳含硼鋼BP05的熱軋材線切割成Φ8×16熱模擬圓柱試樣，運用膨脹法，在Gleeble2000上將低碳含硼鋼BP05熱模擬圓柱樣加熱到1000-1100℃，保溫50-100s，然后快速降溫至900-930℃，變形30-40％后，以0.2℃/s、0.5℃/s、1℃/s、3℃/s、5℃/s、8℃/s、10℃/s、20℃/s冷卻速率對變形后的低碳含硼鋼BP05熱模擬試樣進行冷卻，并測得低碳含硼鋼BP05的相變數據。

2、在金相顯微鏡上觀察冷卻速率分別為0.2℃/s、0.5℃/s、1℃/s、3℃/s、5℃/s、8℃/s、10℃/s、20℃/s時低碳含硼鋼BP05的組織狀態，同時在金相顯微鏡上測定其不同組織的顯微硬度(HV_0.2)。

3、根據膨脹測試儀測定低碳含硼鋼BP05試樣膨脹曲線上的拐點判斷低碳含硼鋼BP05組織轉變的開始溫度、時間和結束溫度、時間。

4、根據金相顯微鏡和膨脹測試儀測得的低碳含硼鋼BP05相變和組織數據，可確定低碳含硼鋼BP05在0.2-20℃/s的冷速范圍內，隨著冷卻速率增加，鐵素體晶粒尺寸不斷降低，當冷速在5-20℃/s范圍內，鐵素體晶粒尺寸減小的速度減慢；在0.5-3℃/s的冷速范圍內，鐵素體相變開始溫度基本沒有明顯的變化。

通過分析運用低碳含硼鋼BP05在熱變形后，不同冷卻速率下連續冷卻過程中的組織轉變特性，可解決爆破線用熱軋盤條軋后冷卻工藝和組織控制問題，為軋制生產方坯低碳含硼鋼線材在晶粒尺寸控制和氮化硼的回溶控制，為降低低碳含硼鋼熱軋盤條的屈強比提供數據支撐。

附圖說明

圖1為低碳含硼鋼BP05盤條在冷速0.5℃/s時的金相組織500X。

圖2為低碳含硼鋼BP05盤條在冷速8℃/s時的金相組織500X。

具體實施方式

實施例1：

本發明可在高速線材廠生產低碳含硼鋼盤條時采用。采用本發明的冷卻控制技術，在首鋼批量生產滿足要求的￠6.5mm規格的BP05盤條時進行實施。

吐絲溫度控制在930±20℃；

散熱冷卻段每段輥道速度(單位：m/s)：

0.35-0.40-0.43-0.46-0.49-0.52-0.56-0.60-0.65-0.70-0.75-0.75-0.75；

低碳含硼鋼BP05盤條的軋后冷卻速率為8℃/s；

對熱軋低碳含硼鋼BP05盤條進行取樣檢測分析，測得低碳含硼鋼BP05盤條鐵素體晶粒尺寸為10μm，抗拉強度350Mpa，面縮率72％，達到國標要求，用于加工生產爆破線。金相檢測分析得到的低碳含硼鋼BP05盤條組織如圖2所示。