[發(fā)明專利]高碳碳素鋼線材生產(chǎn)超細(xì)鋼絲的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310375326.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN103409682A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣躍東;桂江兵;夏艷花;周勇;劉婳;仇東麗;吳超;魯修宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類號(hào): C22C38/04
• 分類號(hào): C22C38/04;C21D8/06;B21C1/00;B21C9/02
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超細(xì)鋼絲技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種高碳碳素鋼線材生產(chǎn)超細(xì)鋼絲的方法。

背景技術(shù)

隨著汽車、橡膠工業(yè)以及道路、橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)度、高韌性超細(xì)鋼絲的需求量也呈大幅上升趨勢(shì)。目前，國內(nèi)外各鋼鐵冶金企業(yè)普遍采用碳含量大于0.60%的高碳鋼線材拉絲工藝來生產(chǎn)這些特殊用途的產(chǎn)品，該工藝具有生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益明顯的優(yōu)點(diǎn)，已得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。

采用碳含量大于0.60%的高碳碳素鋼線材拉絲工藝來生產(chǎn)超細(xì)（小于0.5mm）高碳鋼絲時(shí)，要經(jīng)過連續(xù)的冷拉變形，將原始的線材拉拔到不同規(guī)格直徑的鋼絲。在拉拔過程中，加工硬化會(huì)提高鋼絲的強(qiáng)度。

影響線材拉拔性能的主要因素是材料的塑性，它主要取決于線材本身的化學(xué)成分，通常在一定碳含量的條件下，高碳碳素鋼線材采用較高的錳含量（0.30-0.60%），即較高的碳當(dāng)量來確保鋼絲的強(qiáng)度。為便于表達(dá)這些材料的強(qiáng)度性能便通過大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)簡(jiǎn)單地以碳當(dāng)量來表示。碳當(dāng)量Ceq（百分比）值可按以下公式計(jì)算：

Ceq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15

每一種元素的碳當(dāng)量以1/X表示，X一般為正整數(shù)，由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)決定。若干元素的碳當(dāng)量計(jì)算之和即各個(gè)1/X值之和。同一元素在不同的碳當(dāng)量計(jì)算法中其X值不同。不同研究者得到的X值也不相同。

目前，國內(nèi)許多高速線材廠軋制高碳碳素鋼線材時(shí)采用低溫軋制、軋后快速冷卻等工藝，線材的晶粒細(xì)小（晶粒度大于8級(jí)），索氏體比率在85%以上。

由于較高的碳、錳含量和細(xì)小的晶粒，線材拉拔生產(chǎn)超細(xì)高碳鋼絲時(shí)，加工硬化后的內(nèi)應(yīng)力高，容易斷絲。并且，拉拔時(shí)的速度越高，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力越大。為了消除內(nèi)應(yīng)力，必須在拉拔過程中進(jìn)行一次或多次的退火處理，由于拉拔速度受到限制，影響了生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有超細(xì)鋼絲生產(chǎn)效率不高，生產(chǎn)周期較長的缺陷，提供一種高效、簡(jiǎn)單易行且經(jīng)濟(jì)性好的高碳碳素鋼線材生產(chǎn)超細(xì)鋼絲的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的高碳碳素鋼線材生產(chǎn)超細(xì)鋼絲的方法，包括如下步驟：

（1）選用高碳碳素鋼線材，按質(zhì)量百分比其C含量在0.60～1.20%、Mn含量在0.20～0.45%、Si含量在0.10%～0.35%，Cr含量≤0.010%，Ni含量≤0.010%，Al含量≤0.005%，N含量≤0.005%，P含量≤0.010%，S含量≤0.005%；

（2）去除所述高碳碳素鋼線材表面的氧化鐵皮；

（3）對(duì)去除了氧化鐵皮的線材進(jìn)行7～15道次的初次連續(xù)拉拔，省去中間的退火工序，并且，拉拔速度可以根據(jù)不同的鋼絲直徑，提高0.1～3.0m/s，得到半成品鋼絲；

（4）對(duì)半成品鋼絲進(jìn)行熱處理及淬火；

（5）對(duì)淬火后的半成品鋼絲進(jìn)行15～25道次的連續(xù)拉拔，制得超細(xì)鋼絲。

優(yōu)選地，所述步驟（3）中，半成品鋼絲的直徑為0.8～2.0mm。

優(yōu)選地，所述步驟（4）中，對(duì)半成品鋼絲進(jìn)行淬火時(shí)，加熱溫度在850～900℃，淬火溫度在450～550℃，以提高鋼絲的強(qiáng)度。

優(yōu)選地，所述步驟（1）中，高碳碳素鋼線材的制備方法如下：

1）轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉；

2）鋼包吹氬精煉；

3）爐外精煉，得到精煉鋼水；

4）精煉鋼水澆注成方坯；

5）將方坯在加熱爐中奧氏體化；

6）將奧氏體化方坯軋制吐絲，得到鋼絲線；

7）將鋼絲線進(jìn)行冷卻處理，制得直徑為5.0～6.5mm的高碳碳素鋼線材。

其中，所述步驟5）將方坯在加熱爐中奧氏體化的過程為：通過煤氣和空氣的燃燒加熱方坯，方坯加熱到結(jié)晶區(qū)溫度為1100～1250℃。

其中，所述步驟6）將奧氏體化方坯軋制吐絲的過程為：在1100～1250℃條件下進(jìn)行粗軋；然后進(jìn)行精軋，精軋開軋溫度控制在1000～1050℃，終軋溫度控制在1040～1110℃；再進(jìn)行穿水冷卻，在950～1050℃條件下進(jìn)行吐絲。

其中，所述步驟7）將鋼絲線進(jìn)行冷卻處理的過程為：鋼絲線在風(fēng)冷線上，在950～1000℃區(qū)間停留10～30s，然后在600～800℃區(qū)間的冷卻速度控制在12～30℃/s。

本發(fā)明中采用的高碳碳素鋼線材中各合金成份的作用機(jī)理如下：