一种含铬帘线钢及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种含铬帘线钢及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外(普通强度)NT和HT (高强度)帘线钢，均不含0，0、祖、(:11均作为残余元素，满足出口需求主要含硼(超过0.0008%即可)。现有帘线钢经过冷却工艺后易形成马氏体、网状渗碳体等异常组织，钢组织稳定性不高，从而对钢帘线的综合性能产生影响；另，现有的帘线钢综合拉拔性能不理想。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:
⑴如何改善帘线钢组织网碳，同时提高索氏体化率，并提高帘线的综合拉拔性能；
⑵如何保证帘线钢组织的稳定性，具有均匀的索氏体组织(可有少量铁素体和珠光体)，避免形成马氏体、网状渗碳体等异常组织；可以使盘条具有优良的可拉拔加工性能。
[0004]本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种NT (普通强度)级含铬帘线钢，其化学成分重量百分比为:C:0.69-0.76%，Si:0.15-0.30%，Μη:0.15-0.60%，Cr:0.30-0.60%，P 彡 0.025%，S 彡 0.025%，Ni ( 0.10%，Cu ( 0.10%，As ( 0.030%，A1 ( 0.0050%，N 彡 0.0080%，0^ 0.0030%，余量为铁和微量杂质。
[0005]一种HT (高强度)级含铬帘线钢，其化学成分重量百分比为:C:0.79-0.86%，Si:0.15-0.30%，Μη:0.15-0.60%，Cr:0.30-0.60%，P 彡 0.025%，S 彡 0.025%，Ni ( 0.10%，Cu ( 0.10%，As ( 0.030%，A1 ( 0.0050%，N 彡 0.0080%，0^ 0.0030%，余量为铁和微量杂质。
[0006]两种级别(NT级或HT级)的含铬帘线钢的生产工艺，包括电炉或转炉冶炼，炉外精炼，钢坯连铸和加热乳制，炉外精炼采用LF精炼或LF精炼+ VD真空处理，或LF精炼+RH处理；其中，在炉外精炼后，使钢中氮含量不大于80X 10 6，氧含量不大于30X 10 6;铸坯在加热炉的均热温度为1080-1280°C，加热和高温扩散时间为2-5小时；开乳温度1040-1180°C，终乳温度830-980°C，控制Stelmor冷却(即吐丝温度830_930°C，采用快速冷却方式，相变前冷却速度为5-30°C /S，辊道速度0.5-2m/S)，使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，避免形成马氏体、网状渗碳体等异常组织；乳制规格Φ5.0-6.5mm的盘条。
[0007]通过以上技术方案，本发明提出了一种含铬帘线钢的成分范围及其制备方法，用于生产小规格Φ5.0-6.5_盘条，提高了钢帘线的综合性能，满足了帘线钢出口含铬的要求和需求。
[0008]本发明通过添加0.30-0.60%的Cr元素，并配合其它元素的成分限定，以及制备方法，可以细化奥氏体晶粒，提高钢的淬透性，可以细化钢线材的珠光体片层间距，提高钢的索氏体率，从而使盘条具有均匀的索氏体组织，可有少量铁素体和珠光体，避免形成马氏体、网状渗碳体等异常组织；使钢线材的强度及综合性能得到提高，
本发明通过添加0.30-0.60%的Cr元素，并适当降低Μη含量(控制Μη含量为0.15-0.60%)，从而起到对帘线钢组织网碳的改善作用，同时提高索氏体化率，提高了帘线的冷拔加工硬化率，获得了意想不到的技术效果。
[0009]本发明进一步限定的技术方案为:
前述的含铬帘线钢的生产工艺，冶炼前入炉原料中铁水与生铁的重量占原料总重的比例不小于50%，优先铁水比例大于60%，废钢采用优质碳素废钢，不允许加残余元素含量较尚及尚憐、硫废钢。
[0010]前述的含铬帘线钢的生产工艺，电炉或转炉出钢时，采用包内合金化及预脱氧，出钢过程及出钢后保持钢包连续底吹氩气，出钢温度多1560°c ;精炼可根据铁水和装备情况选择换渣或不换渣操作，但要保证硫含量满足要求，精炼充分搅拌后取一次样全分析，并根据一次样分析结果，按内控要求调整成分，同时脱氧需控制到保证材氧(乳材的氧含量)含量不大于30X 10 6;铬铁在精炼终脱氧或真空脱气处理后加入，按回收率60-90%加入，成分调整后取样全分析，不足补加微调；软吹氩气搅拌时间多8分钟，搅拌时不得裸露出钢水。
[0011]前述的含铬帘线钢的生产工艺，连铸中包烘烤温度和时间到位，结晶器对弧、水口对中符合要求，喷嘴雾化效果良好；采用大方坯或小方坯浇注，浇注过程采用全保护浇注，使用高碳钢保护渣，中包液面高度不得低于400mm，结晶器液面波动在±8%以内，连铸坯热送或避风堆冷或入坑缓冷；所述大方坯为尺寸多200mmX200mm的方坯或矩坯，所述小方坯为尺寸< 200mm X 200mm的方坯或矩坯。
【附图说明】
[0012]图1为本发明实施例1的NT级含铬帘线钢金相组织图。
[0013]图2为本发明实施例4的HT级含铬帘线钢金相组织图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
本实施例提供一种NT级含铬帘线钢，具体为:
⑴化学成分重量百分比为:C:0.71%，Si:0.19%，Μη:0.25%，Cr:0.32%，P:0.008%，S:0.010%，Ni:0.02%，Cu:0.04%，As:0.0052%，A1:0.0022%, N:0.0043%，0:0.0010%，余量为铁和微量杂质。
[0015]⑵本实施例的工艺路线为:
配料一UHP电弧炉一一次LF精炼炉一VD真空处理一二次LF精炼炉一连铸(150mmX 150mm)—连铸还检验一加热一乳制(规格Φ5.5mm)—控制冷却一集卷一检验、包装一称重、入库。
[0016]⑶本实施例的制备方法主要工艺措施:
1)入炉钢铁料结构中铁水65吨，废钢35吨，采用优质碳素废钢。
[0017]2)电炉冶炼时造泡沫渣并流渣、换渣操作，出钢温度1600°C，出钢时严禁下渣。
[0018]3)电炉出钢包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁、碳粉等合金料及石灰等造渣料，出钢过程和出钢后的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌(600L/min，9.0bar)，强搅拌后软搅拌(200L/min，3.5bar)，精炼成分调整，并脱硫、脱氧，后采用换渣操作，铬铁在真空脱气处理后按回收率90%加入，成分调整后取样全分析，不足补加微调。精炼结束后，静搅(90L/min，1.5bar)时间 15min。
[0019]4)连铸中包烘烤温度1100°C，烘烤时间5小时，结晶器对弧、水口对中符合要求，喷嘴雾化效果良好，小方还(150mmX 150mm)饶注，饶注过程全保护饶注，过热度30°C以内，采用高碳钢保护渣，中包液面高度700mm，结晶器液面波动在±6%以内。
[0020]5)连铸坯避风堆冷，冷却后喷丸检查，乳制时，小方坯(150mmX 150mm)在加热炉的均热温度为1120-1240°C加热和高温扩散时间为2.5小时，开乳温度1080-1100°C，终乳温度 850-880 Γ。
[0021]6)乳制Φ5.5mm规格的盘条，控制Stelmor冷却使盘条具有均匀的索氏体组织(少量铁素体和珠光体)，避免形成马氏体、网状渗碳体等异常组织；吐丝温度830°C，采用快速冷却方式，相变前冷却速度5°C /S，辊道速度0.5m/So
[0022]7)盘条打捆包装和仓储运输注意防擦伤和锈蚀。
[0023]本实施例的金相组织图如图1所示(苦味酸钠腐蚀):a.NT级含铬帘线钢，热乳态:1000 X，显微组织主要为索氏体和少量铁素体及珠光体。
[0024]实施例2
本实施例提供一种NT级含铬帘线钢，具体为:
⑴化学成分重量百分比为:C:0.69%，Si:0.15%，Μη:0.15%，Cr:0.30%，P:0.008%，S:0.010%，Ni:0.03%，Cu:0.09%，As:0.0030%，A1:0.0050%，N:0.0080%，0:0.0030%，余量为铁和微量杂质。
[0025]⑵本实施例的工艺路线为:
配料一UHP电弧炉一一次LF精炼炉一VD真空处理一二次LF精炼炉一连铸(150mmX 150mm)—连铸还检验一加热一乳制(规格Φ5.5mm)—控制冷却一集卷一检验、包装一称重、入库。
[0026]⑶本实施例的制备方法主要工艺措施:
1)入炉钢铁料结构中铁水65吨，废钢35吨，采用优质碳素废钢。
[0027]2)电炉冶炼时造泡沫渣并流渣、换渣操作，出钢温度1560°C，出钢时严禁下渣。
[0028]3)电炉出钢包内合金化及预脱氧，加入锰铁、硅铁、碳粉等合金料及石灰等造渣料，出钢过程和出钢后的增碳过程钢包底吹氩气强搅拌(600L/min，9.0bar)，强搅拌后软搅拌(200L/min，3.5bar)，精炼成分调整，并脱硫、脱氧，后采用换渣操作，铬铁在真空脱气处理后按回收率88%加入，成分调整后取样全分析，不足补加微调。精炼结束后，静搅(90L/min, 1.5bar)时间 15min。
[0029]4)连铸中包烘烤温度1100°C，烘烤时间5小时，结晶器对弧、水口对中符合要求，喷嘴雾化效果良好，小方还(150mmX 150mm)饶注，饶注过程全保护饶注，过热度30°C以内，采用高碳钢保护渣，中包液面高度700mm，结晶器液面波动在±6%以内。
[0030]5)连铸坯避风堆冷，冷却后喷丸检查，乳制时，小方坯(150mmX 150mm)在加热炉的均热温度为1080-1100°C，加热和高温扩散时间为2小时，开乳温度1040-1080°C，终乳温度830-850 °C。
[0031]6)乳制Φ5.5mm规格的盘条，控制Stelmor冷却使