[發明專利]一種提高高碳鋼盤條同圈性能均勻性的方法

有效

• 申請號: 202011121081.2
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112496062B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 李月云;李戰衛;張宇;麻晗
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司;江蘇沙鋼集團有限公司;張家港榮盛特鋼有限公司
• 主分類號: B21C9/00
• 分類號: B21C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明在于提供一種提高高碳鋼盤條同圈性能均勻性的方法，通過在風道出口上增加擋風板裝置，改變盤條橫向風量分布，降低盤條橫向溫度波動，達到均勻組織，減小同圈性能波動的目的。同時對控冷工藝進行優化，分段控制相鄰兩圈盤條間距與冷卻速度，使盤條整體強度得到提升。采用該方法生產的高碳鋼盤條橫向溫度波動20℃，盤條同圈強度波動＜40MPa，且強度最小值提高20MPa以上，索氏體比例≥80％，無貝氏體、馬氏體等異常組織，客戶拉拔斷絲率≤0.3次/噸。

技術領域

本發明屬于軋鋼生產技術領域，特別涉及一種提高高碳鋼盤條同圈性能均勻性的方法。

背景技術

高碳鋼盤條是生產預應力鋼絞線和鋼絲繩的主要原材料，其產品性能的穩定性對下游客戶生產過程與成品性能的穩定性至關重要。盤條的抗拉強度波動大，會造成盤條在拉拔過程中模具的受力狀態和拔絲機的載荷處于不穩定狀態，造成模具損耗大與拉拔斷絲率增加，影響生產效率和鋼絲質量。此外，會造成鋼絲在預張拉過程中因每根鋼絲強度不同而出現打滑和張應力不穩定現象，對預應力構件產生隱形的危害。因此，減少高碳鋼盤條強度波動至關重要。

熱軋盤條在斯太爾摩輥道上運輸過程中，由于沿橫向不同位置堆積密度不同，在同等風量情況下，不同位置相變時間點與相變冷速不同，最終導致相變后組織不同，從而使得盤條同圈性能波動較大。國內外斯太爾摩輥道下方使用“佳靈裝置”調節搭接點與非搭接點區域風量分配，其中，兩側搭接點區域各占盤條圈徑D的1/4。然而，通過對實際生產過程中盤條橫向冷卻情況進行精確分析，對于搭接點端部1/6D區域以內的盤條，堆積密度介于搭接點與非搭接點之間，此區域風量受搭接點區域較大，造成堆積密度與風量不匹配，此處極易形成局部強冷區，使橫向溫度波動較大，溫差可達60℃以上，進而造成盤條同圈性能波動較大。尤其對于Cr含量較高的高碳鋼，由于冷卻強度大，同圈性能波動現象更為明顯，僅僅依靠佳靈裝置無法完全消除。

發明內容

本發明在于提供一種提高高碳鋼盤條同圈性能均勻性的方法，通過在風道出口上增加擋風板裝置，改變盤條橫向風量分布，降低盤條橫向溫度波動達到均勻組織，減小同圈性能波動的目的。同時對風機風量與輥道速度進行優化，分段控制相鄰兩圈盤條間距與冷卻速度，使盤條整體強度得到提升。采用該方法生產的高碳鋼盤條橫向溫度波動20℃，盤條同圈強度波動＜40MPa，且強度最小值提高20MPa以上，無貝氏體、馬氏體等異常組織，客戶拉拔斷絲率≤0.3次/噸。

為實現上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種提高高碳鋼盤條同圈性能均勻性的方法，其特征在于，所述盤條含C質量分數0.70～0.84％，Cr質量分數0.33～0.38％，盤條吐絲后在斯太爾摩風冷線上進行冷卻，通過在斯太爾摩上增加擋風板裝置調整橫向冷卻均勻性，使橫向溫差20℃，并且對相鄰兩圈盤條間距與冷卻速度進行分段控制，在減輕同圈性能波動的同時提高盤條整體強度。其中：

吐絲溫度880～900℃，吐絲后相鄰兩圈盤條間距S_i＝DπV_i/V，單位m；

其中，D為盤條圈徑，單位m；V_i為輥道速度，單位m/s；V為盤條終軋速度，單位m/s；滿足如下關系：

當冷卻溫度在600～900℃時，S＝0.11～0.16m，冷卻速度為11～13℃/s；當冷卻溫度在550～600℃時，S＝0.06～0.12m，冷卻速度為1.1～2.3℃/s；

本發明為了滿足碳含量0.70～0.84％出口用盤條高強度的要求，在成分中加入了0.33～0.38％的Cr元素進行強化，Cr的增加大大提高了盤條淬透性，導致珠光體轉變區間變窄，同時，使鋼在相變過程中Ms和Mf點下降，過冷奧氏體在較低的溫度和較高的冷卻速度下進行相變時，容易產生馬氏體或者貝氏體等不利于變形的異常組織。馬氏體與貝氏體的存在使得線材強度變高、韌性變差，造成用戶在拉拔過程中斷絲率增加，大大增加了生產成本并降低了生產效率，因此，需要對相變過程加以精確控制，減小同圈組織不均勻性，避免異常組織的產生。