天鋼SWRH82B高碳鋼盤(pán)條技術(shù)質(zhì)量

觀察并分析了72b高碳鋼盤(pán)條拉伸異常斷口。斷口的宏觀形貌為圓形黑色區(qū)和白色區(qū)兩個(gè)明顯的區(qū)域組成,微觀形態(tài)黑色區(qū)的微觀缺陷較白色區(qū)的多。對(duì)黑色區(qū)和白色區(qū)的非金屬夾雜和金相組織進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)認(rèn)為黑色區(qū)含有大量非金屬夾雜物和部分裂紋及孔洞是使該區(qū)呈現(xiàn)顏色較深和塑性較低的主要原因。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線用盤(pán)條SWRH82B

高碳鋼盤(pán)條(寶鋼)

規(guī)格為φ12.5mm的82mna高碳鋼熱軋盤(pán)條拉拔過(guò)程中發(fā)生斷裂,為了找到盤(pán)條斷裂原因,采用體視顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及x射線能譜儀等手段對(duì)其表面缺陷、金相組織、非金屬夾雜物進(jìn)行了分析和測(cè)試。結(jié)果表明:82mna鋼純凈度、盤(pán)條表面缺陷、心部成分偏析、心部組織異常和ds類夾雜物最終導(dǎo)致其在拉拔過(guò)程中斷裂。

湘鋼采用鐵水預(yù)處理-80t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-90tlf-150mm×150mm方坯連鑄機(jī)-高速線材軋機(jī)成功開(kāi)發(fā)出φ11~13mm的預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線用鋼swrh82b(%:0.79~0.83c,0.70~0.80mn,0.17~0.22cr,≤0.020s,≤0.025p)盤(pán)條。實(shí)踐表明,中間包鋼水過(guò)熱度控制在15~25(30)℃,拉坯速度2.6~2.9m/min,拉坯速度波動(dòng)值≤0.2m/min,二冷水量1.95~2.10l/kg,可使鑄坯中心碳偏析比(鑄坯中心碳含量/鋼水碳含量)≤1.04,盤(pán)條索氏體率≥85%,實(shí)際拉拔和捻股過(guò)程中104m的斷絲率≤1次。

高碳鋼盤(pán)條的常見(jiàn)缺陷分析

對(duì)釩在高碳鋼盤(pán)條中的析出進(jìn)行了分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)室冶煉的不同釩含量的82b鋼的組織和性能進(jìn)行了研究,通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合電鏡以及化學(xué)相分析等手段對(duì)釩在高碳鋼盤(pán)條中的強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,在碳含量相當(dāng)?shù)那闆r下,加入0.07%的釩,能有效提高盤(pán)條的抗拉強(qiáng)度,產(chǎn)品具有良好的綜合性能。

針對(duì)高碳鋼盤(pán)條在拉拔過(guò)程中出現(xiàn)的脆斷問(wèn)題進(jìn)行了理化分析,結(jié)果表明:盤(pán)條心部存在較嚴(yán)重的成分偏析和脆性組織是造成高碳鋼盤(pán)條脆斷的主要原因。

研究了si對(duì)高碳鋼盤(pán)條珠光體相變及鋼絲熱穩(wěn)定性的影響。研究表明,si含量的增加可以明顯地提高珠光體相變溫度,且在高碳鋼中增加相同含量的si,不同相變溫度下盤(pán)條硬度的增加值基本保持不變;三維原子探針?lè)治鼋Y(jié)果表明,在高碳鋼中添加一定量的si可以減小盤(pán)條鐵素體片層中c原子的偏聚程度,有利于提高c原子分布的均勻性;同時(shí)si可以明顯地提高滲碳體片層的球化溫度,有利于鋼絲熱穩(wěn)定性的提高。

對(duì)大規(guī)格高碳鋼盤(pán)條取樣部位及自然時(shí)效后力學(xué)性能變化進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)盤(pán)條進(jìn)行力學(xué)性能和拉伸斷口的分析研究,結(jié)果表明隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng),盤(pán)條中的殘余應(yīng)力下降,抗拉強(qiáng)度、面縮率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

針對(duì)高碳鋼盤(pán)條在拉拔、合股過(guò)程中產(chǎn)生劈絲斷裂的情況,取樣進(jìn)行金相及掃描電鏡和能譜分析,結(jié)果表明,盤(pán)條表面有較深的裂紋,裂紋兩側(cè)無(wú)脫碳,在靠近表面的裂紋兩側(cè)有塊狀滲碳體(fe3c);試樣斷口呈不規(guī)則狀,試樣表面有大量不規(guī)則形狀的夾雜物,大多數(shù)夾雜物中含有na元素和k元素。綜合分析認(rèn)為,澆注過(guò)程中發(fā)生了結(jié)晶器卷渣,并導(dǎo)致連鑄坯局部增碳,使盤(pán)條產(chǎn)生了表面碳化物,從而引起劈絲斷裂。

【82b】屬于高碳鋼，82代表的是它的含碳量為0.82%，b代表等級(jí)。一般制作高碳鋼絲，又稱為琴鋼絲。 硬度范圍是41-60b之間。82b鋼絲是經(jīng)鉛浴淬火后冷拉而成，具有非常高的強(qiáng)度極限和彈性極限，是廣 泛應(yīng)用的小彈簧材料。鋼絲的質(zhì)量、性能要求嚴(yán)格，除拉伸試驗(yàn)外，還需作扭轉(zhuǎn)、腐蝕、銳碳等試驗(yàn)。按 用途可分為制造各種重要彈簧、各種高應(yīng)力機(jī)械彈簧及閥門彈簧所用的琴鋼絲。 82b鋼的各組分的含量如下：c：0.80-0.85；si：0.12-0.32；mn：0.3-0.6；p：0.025以下；s：0.025 以下；cu：0.2以下。 swrh82b線材材質(zhì)的特點(diǎn) swrh82b線材經(jīng)拉拔、絞線制作預(yù)應(yīng)力鋼絞線，廣泛用于高層建筑、大跨度橋梁、水利設(shè)施等重點(diǎn)工程。 為此，要求所用的原料——高碳鋼線材應(yīng)具有穩(wěn)定的化學(xué)成分、純凈的鋼質(zhì)、優(yōu)良的

第32卷第5期金屬制品2006年10月vol132 no15steelwireproductsoctober2006 上突顯出來(lái)。在使用旋轉(zhuǎn)模時(shí),應(yīng)盡量選用較低的旋轉(zhuǎn)速度,同時(shí)該道次的部分 壓縮率和拉絲模工作錐角度宜選用較小值,以減少杯錐狀斷裂的發(fā)生。 參考文獻(xiàn) [1]段建華.我國(guó)pc鋼絞線材質(zhì)量和需求狀況[c].全國(guó) 線材深加工技術(shù)研討會(huì)論文集.鄭州,2005.6. (收稿日期:2006-04-30 作者簡(jiǎn)介 康公1941年生,巨力集團(tuán)有限公司高級(jí)工程師,已退休。 swrh82b盤(pán)條在鋼絞線生產(chǎn)中存在的問(wèn)題 朱飛峰 (無(wú)錫中冶鋼纜有限責(zé)任公司214153 摘要分析國(guó)產(chǎn)swrh82b盤(pán)條在鋼絞線生產(chǎn)中存在的問(wèn)題。盤(pán)條未經(jīng)拉 拔出現(xiàn)脆斷的主要影響因素是碳含量、吐絲溫度、控冷速度和有害氣體的含量;筆 尖狀斷裂主要由

水城鋼鐵集團(tuán)公司根據(jù)gb/t24238-2009標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用要求,設(shè)計(jì)了合理的鑄坯加熱制度、水冷和風(fēng)冷制度,并通過(guò)改造冷卻風(fēng)機(jī)、采用錐形輥與佳靈裝置優(yōu)化組合等措施,穩(wěn)定生產(chǎn)出微觀組織索氏體化率達(dá)95%、中心無(wú)網(wǎng)狀滲碳體、抗拉強(qiáng)度為1140~1280mpa、斷面收縮率不小于30%、同圈強(qiáng)度極差不大于30mpa的swrh82b優(yōu)質(zhì)盤(pán)條。

介紹中高碳鋼盤(pán)條表面處理生產(chǎn)線的產(chǎn)能、生產(chǎn)流程及生產(chǎn)工藝控制要點(diǎn),給出中高碳鋼盤(pán)條表面處理生產(chǎn)線的剖面圖。該生產(chǎn)線采用逆工序溢流酸洗和水洗,酸洗控制ρ(fe2+)小于150g/l;磷化控制總酸度35～60點(diǎn),游離酸度3～7點(diǎn),酸比5～8;拉拔速度6～7m/s時(shí),磷化膜厚度控制在10～15μm;皂化溫度大于70℃?？商幚碇睆?.5～13mm、盤(pán)卷直徑850～1500mm、最大單卷質(zhì)量2.5t的盤(pán)條,生產(chǎn)線最大生產(chǎn)能力15萬(wàn)t/a,最高工藝速度為6卷/h。生產(chǎn)線關(guān)鍵的機(jī)械手、酸洗工藝槽、隧道等全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

高碳鋼盤(pán)條焊接區(qū)質(zhì)量是影響高應(yīng)力鋼絞線生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素,但由于高碳鋼的焊接性能差,盤(pán)條尺寸較大及材料成分不一致等,常在焊接區(qū)發(fā)生斷絲現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)大量的拉絲及絞線時(shí)的斷裂試樣進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì),并結(jié)合實(shí)際工況條件,對(duì)試樣的斷口形貌、微觀組織進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:焊接區(qū)在拉絲工序中引起的斷裂占64．1%,在絞線工序中引起的斷裂占35．9%。引起焊接斷裂的主要原因是焊縫處的夾雜及氧化物、焊接熱影響區(qū)的過(guò)熱組織及網(wǎng)狀滲碳體、及拉絲過(guò)程中的表面形變硬化。闡明了焊接質(zhì)量主要受焊接工藝、焊后熱處理、去疤后的表面潤(rùn)滑影響。

文章分析了影響中高碳鋼盤(pán)條磷化質(zhì)量的因素,通過(guò)改進(jìn)磷化吊具,設(shè)計(jì)了一種擔(dān)梁c形吊具。擔(dān)梁c形吊具解決了中高碳鋼盤(pán)條磷化質(zhì)量差的問(wèn)題,并提高磷化生產(chǎn)效率,中高碳鋼盤(pán)條磷化后不松散并節(jié)約了場(chǎng)地。

對(duì)82b鋼盤(pán)條拉拔脆斷斷口進(jìn)行了金相組織和夾雜物檢測(cè),并借助掃描電鏡觀察分析了拉拔過(guò)程中產(chǎn)生的脆性斷口形貌。結(jié)果表明,82b鋼盤(pán)條脆斷的主要原因是夾雜物級(jí)別超標(biāo)、組織中出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物、索氏體含量偏低以及盤(pán)條表面缺陷等。

82B盤(pán)條鋼的研發(fā)與生產(chǎn)實(shí)踐

在高碳鋼盤(pán)條電阻對(duì)焊工藝的基礎(chǔ)上,增加了二次熱處理工藝。結(jié)果表明:采用二次熱處理工藝后,焊接區(qū)域的顯微組織得到了明顯細(xì)化,極大地改善了該區(qū)域的塑性,降低了拉絲及絞線時(shí)的斷絲率/100t。

采用激光拉曼光譜并結(jié)合sem和xrd等手段對(duì)高碳鋼盤(pán)條表面氧化皮進(jìn)行了研究,同時(shí),對(duì)不同冷卻條件下形成的氧化皮機(jī)械剝離性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,氧化皮為三層結(jié)構(gòu),控冷條件下形成的氧化皮機(jī)械剝離性能良好,而爐冷條件下形成的氧化皮經(jīng)機(jī)械剝離后仍有一層fe3o4殘留。

介紹了八鋼在12.5mm82b盤(pán)條生產(chǎn)是至過(guò)程中采取的控制措施,以及試制產(chǎn)品的質(zhì)量情況。