[發明專利]一種高碳鋼珠光體片層間距控制方法

在審

• 申請號: 201811629438.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109735773A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 周德;龍雨;孔祥濤;張毅;李鴻榮;孫齊松;劉珂;江金東;伍從應;楊延;程四華;游建;丁寧
• 申請（專利權）人: 首鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/04;C22C38/02;C21D11/00
• 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

一種高碳鋼珠光體片層間距控制方法，屬于高碳鋼技術領域。工藝包括：工業鐵水、廢鋼→100噸轉爐冶煉→LF爐精煉→連鑄160方坯→鑄坯加熱→粗軋→中軋→穿水(一次控冷)→精軋(控軋)→穿水(二次控冷)→吐絲→風冷(三次控冷)→集卷→PF線運輸→打捆→包裝運輸。通過Cr微合金化與控制相變相結合技術，讓高碳鋼在相變時發生索氏體轉變而非珠光體轉變，鋼中的Cr含量范圍：0.21?0.26％，目標：0.23％；粗軋溫度：950?1050℃，出預穿水溫度860?920℃；吐絲溫度830?890℃，吐絲后斯太爾控冷線輥道速度及風機開啟。優點在于，通過Cr微合金化與控制相變相結合技術，成功的解決了在風機風冷能力不足的前提下，如何讓高碳鋼在相變時發生索氏體轉變而非珠光體轉變。

技術領域

本發明屬于高碳鋼技術領域，特別是提供了一種高碳鋼珠光體片層間距控制方法，采用Cr元素的微合金化在高碳鋼中控制珠光體片層間距的控制。

背景技術

高碳硬線盤條，如70、80號硬線，72A、82A鋼簾線用鋼、72B、77B、82B預應力鋼絲鋼絞線用鋼，下游加工企業在不經過任何熱處理的條件下，直接進行冷拉拔，拉拔變形量高達80-90％。為了降低拉拔過程中的斷絲率，對原始盤條的氣體、純凈度、夾雜、表面質量、殘余元素、P、S含量、金相組織、力學性能、金相組織等實物質量有很高的要求。其中金相組織要求為索氏體，不得出現低溫馬氏體組織及影響用戶使用的心部網狀組織。

高碳鋼奧氏體相變后的組織更轉變溫度有直接的關系，片狀珠光體是指在A1～650℃溫度范圍內形成的，在光學顯微鏡下能明顯分辨出鐵素體和滲碳體層片狀組織形態的珠光體，其片間距大約為150～450nm。在650～600℃溫度范圍內形成的珠光體，其片間距較小，約為80～150nm，稱為索氏體；在600～550℃溫度范圍內形成的珠光體，其片間距極細，約為30～80nm，稱為托氏體(或屈氏體)。對于80^#、77B、 82B等硬線鋼，用戶在不經過熱處理便直接拉拔，拉拔產生的變形量在80％以上，為了滿足用戶的加工工藝，要求盤條熱軋材的金相組織為索氏體，且比率應控制在80％以上。

在成分固定后，影響高碳鋼金相組織的直接因素是盤條相變過程中的冷卻速度。目前國內外絕大部分高速線材廠軋后都采用斯太爾摩進行控制冷卻的方式，風冷線上風機每4.5m布置一個，單個風機風量通常為15.4×10⁴m³/h。當生產產線安裝完畢后，風機的最大風冷能力便被最終限定了下來。比如在軋制Φ12.5mm規格的82B盤條時，最大冷速在7.0m/s，此種冷速條件下，盤條的正常組織為索氏體，其片層間距大致在 0.2μm。但在生產規格大于Φ12.5mm規格的盤條時，控冷能力明顯不足，其組織多為珠光體，不能滿足索氏體率達到80％以上的要求。

本發明通過Cr微合金化與控制相變相結合技術，成功的解決了在風機風冷能力不足的前提下，如何讓高碳鋼在相變時發生索氏體轉變而非珠光體轉變。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高碳鋼珠光體片層間距控制方法，通過Cr微合金化與控制相變相結合技術，成功的解決了在風機風冷能力不足的前提下，如何讓高碳鋼在相變時發生索氏體轉變而非珠光體轉變。

本發明的工藝包括：工業鐵水、廢鋼→100噸轉爐冶煉→LF爐精煉→連鑄160方坯→鑄坯加熱→粗軋→中軋→穿水(一次控冷)→精軋(控軋) →穿水(二次控冷)→吐絲→風冷(三次控冷)→集卷→PF線運輸→打捆→包裝運輸，工藝中控制的技術參數如下：

(1)通過Cr微合金化與控制相變相結合技術，讓高碳鋼在相變時發生索氏體轉變而非珠光體轉變，鋼中的Cr含量范圍：0.21-0.26％，目標： 0.23％。

(2)粗軋溫度：950-1050℃，出預穿水溫度860-920℃；吐絲溫度 830-890℃，吐絲后斯太爾控冷線輥道速度及風機開啟按表1-2進行控制：

表1軋制Φ14.0規格的礦用KY82B鋼絞線輥道速度控制