[發明專利]控制過共析簾線鋼盤條中鈦夾雜尺寸的軋制前加熱工藝

無效

• 申請號: 201310281262.5
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103320604A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 張京;熊銳;鄒峰;雷家柳;蔣躍東;薛正良
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于簾線鋼軋制前加熱工藝技術領域。具體涉及一種控制過共析簾線鋼盤條中鈦夾雜尺寸的軋制前加熱工藝。

背景技術

簾線鋼是一種高技術產品，主要應用于生產輪胎子午線，俗稱鋼簾線。鋼簾線用于輪胎增強骨架，具有強度高、韌性好的特點。生產鋼簾線的過程是將φ5.5mm的簾線鋼盤條拉拔成φ0.15~φ0.38的細絲，此過程使線材長度增加1000~1400倍，截面縮小至原來的0.08%，已接近高碳鋼拉拔工藝的極限，并且要求拉拔100km斷絲不超過1次。

隨著汽車輕量化及從提高轎車安全性出發，轎車輪胎簾線鋼絲的強度級別在不斷提高；二十世紀九十年代以前輪胎鋼絲產品的主流是1750MPa普通強度的SWRH62A和SWRH67A牌號，二十世紀九十年代以后輪胎鋼絲產品主流是1870?MPa高強度的SWRH72A。進入二十一世紀輪胎鋼絲產品主流是超高強度級的過共析鋼SWRH82A及含碳量達到0.92~0.95?wt%更高強度級別的牌號。

生產統計表明，鋼中存在的脆性夾雜物是造成鋼絲拉拔過程中發生斷裂的重要原因(Y.?Yamada,?S.?Shimazu等.?高強度鋼簾線盤條.?國際金屬線雜志,?986（4）：53~65；?Y.?Shinsho,?T.?Nozaki等.?二次精煉對簾線用高碳鋼中的非金屬夾雜物的影響，國際金屬線雜志，1988.9：145~153)。經驗表明，當脆性夾雜物的尺寸大于被加工鋼絲直徑的2%時，就會導致鋼絲在冷拔及捻股過程中發生脆性斷裂（王建新.?影響鋼簾線用鋼絲的幾個因素.?金屬制品，1993.5:?33~34）。即使通過鋼絲拉拔和捻股關，也會在成品簾線的動態疲勞性能試驗或者在輪胎的實際應用中導致早期斷裂?(張清珍.?影響鋼簾線動態疲勞性能主要因素探討.?金屬制品,?1993,?19(2):?18)。因此，簾線鋼對鋼水純凈度、脆性夾雜物的尺寸、形態都有極高的要求，是線材中質量要求最高、生產難度最大的鋼種之一。

通過大量的理論研究，逐步形成了簾線鋼生產過程中的氧化物夾雜成分和形態控制理論，并應用于生產實踐，實現了簾線鋼生產中氧化物夾雜物的塑性化，解決了亞共析簾線鋼（SWRH62A、SWRH67A和SWRH72A）因脆性氧化物夾雜造成的拉拔斷絲問題。簾線鋼鋼水澆鑄過程中，在固液兩相區析出的鈦夾雜（TiN或Ti(C,N)）尺寸遠小于氧化物夾雜的尺寸，它對強度相對較低的亞共析簾線鋼的影響并不明顯。但隨著簾線強度級別的提高，對脆性夾雜的尺寸越來越敏感。如生產實踐中發現，對超高強度級別的過共析簾線鋼，因鈦夾雜原因造成的拉拔斷絲現象明顯增加（劉宏玉,?鄭建強,?李玉華等.?簾線鋼中Ti夾雜物研究.?北京科技大學學報,?2010,32?(7):?866~871;?李玉華,?鄭建強,?林國強.?簾線鋼中鈦夾雜物形貌和析出尺寸的計算,?南鋼科技與管理，2012?(1):?1~4）。

為了控制過共析簾線鋼中鈦夾雜的析出，工廠實施了苛刻的煉鋼和精煉工藝措施，以盡最大可能將鋼液中的雜質元素Ti和N去除到極限含量。盡管如此，在目前煉鋼生產技術所能達到的簾線鋼Ti、N含量水平下，凝固前沿析出鈦夾雜仍然是無法避免的（雷家柳,?薛正良,?蔣躍東等.?過共析鋼凝固過程中TiN夾雜析出理論分析.?國際冶金.?2012，17(9)：10~15）。而隨著鋼水碳含量增加（也即簾線鋼強度級別提高），簾線鋼凝固前沿溫度降低，導致凝固前沿析出鈦夾雜所需的鈦氮活度積降低，在同樣的鋼水初始Ti、N含量條件下（也是目前煉鋼能夠達到的極限Ti、N含量），凝固析出的鈦夾雜尺寸將增大。因此，要解決超高強度級別的過共析簾線鋼因鈦夾雜造成的拉拔斷絲問題，必須從煉鋼和軋鋼同時采取措施。

發明內容

本發明的目的是提供一種控制過共析簾線鋼盤條中鈦夾雜尺寸的軋制前加熱工藝，實現對過共析簾線鋼盤條中鈦夾雜的有效控制，降低過共析簾線鋼盤條鈦夾雜罰分率。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：先將過共析簾線鋼連鑄坯在軋鋼加熱爐中加熱至1150～1250℃，加熱時間為2～6h，再將高溫加熱的過共析簾線鋼鑄坯通過水霧冷卻或氣霧冷卻至過共析簾線鋼正常開軋溫度。然后進入高線軋機軋制。

所述過共析簾線鋼連鑄坯是：澆鑄前的鋼液中雜質元素Ti為4~6ppm，N為30~40ppm，鋼水經連鑄機澆鑄成150×150~200×200mm²小方坯。

所述過共析簾線鋼正常開軋溫度為990～1020℃。