一种避免晶粒粗大的纯铁线材生产方法与流程

本发明属于钢铁线材轧制技术领域，尤其涉及一种避免晶粒粗大的纯铁线材生产方法。

背景技术：

纯铁类线材包括合dt4、ch1t、xgm6-1等，主要用于电器、电讯、仪表和国防类工业制作电磁元件、电磁铁芯等元件。产品具有成分稳定、有害元素低、钢质纯净度高、表面质量高、几何尺寸精度高等优点，同时具有良好的电磁、矫顽力低等性能。随着全球科技的迅速发展，纯铁已广泛应用于日常生活，电力、机械、交通、冶金等基础工业，成为了现代社会电子、计算机、通讯等高科技产业的物质基础。近年来，随着我国纯铁材料行业不断的发展，制备技术的不断革新，我国已逐步成为世界上纯铁材料产品的生产大国，各种各样的纯铁材料产品开始大量出口到国际市场，形成了较大的国际影响力。当前，纯铁类钢种方向更多的集中在改善纯铁的纯度和超纯铁的研究上，忽略了其表面质量和加工性能的研究，导致用户在加工过程中频繁出现表面凹坑和麻点缺陷，严重影响了用户的加工效率。通过研究发现，影响其表面缺陷的根本原因为线材表面晶粒的局部粗大问题。局部晶粒粗大，导致局部变形不均匀，在客户后续的拉拔过程中产生损伤形成麻坑，影响用户使用。随着我国纯铁类钢种市场份额的不断增长，满足客户的加工和使用需求极为重要，所以，局部晶粒粗大问题的改善亟待解决。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种避免晶粒粗大的纯铁线材生产方法，在保证良好导电性能的同时，避免纯铁类线材局部晶粒粗大，改善纯铁类线材的晶粒度均匀性，以解决用户拉拔过程中产生的凹坑和麻点缺陷。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种避免晶粒粗大的纯铁线材生产方法，包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，所述钢坯加热工序，钢坯采用蓄热式加热炉进行加热，钢坯在加热炉内分三段进行加热，从加热炉入口至出口依次为预热段、加热段、均热段，其特征在于，所述均热段加热温度1100－1200℃，均热段加热时间30－80min。

纯铁类钢种加热炉加热过程中，在加热温度和加热时间的综合作用下，不可避免的会存在晶粒长大的现象。一般认为，在结晶完成后，正常长大的晶粒应该是均匀的、连续的。通过实验研究发现，纯铁类钢种在加热炉加热过程中，其晶粒存在一个异常长大的二次再结晶现象，在这种情况下，晶粒的长大只是少数晶粒突发性地、迅速地粗化，使晶粒之间的尺寸差别越来越大，在后续轧制呈中导致局部晶粒粗大问题。

当加热温度高于1000℃，持续提高加热时间会导致二次再结晶现象出现。加热温度越高，其二次再结晶出现所需的时间越短。钢坯在加热炉保温过程中，不同加热温度下晶粒的变化存在相似的规律，即最初晶粒快速长大，之后晶粒长大缓慢，存在一个缓冲区，以后晶粒又出现快速长大的趋势。当原始钢坯晶粒度达到0.5级及以下后，在后续轧制的动态再结晶过程中不容易消除，最终导致线材成品出现局部晶粒粗大问题。

因此，要想避免出现成品局部晶粒粗大问题，加热温度和加热时间的选择应避开出现二次再结晶为宜。同时，加热温度和加热时间的选择应保证没有二次再结晶发生的前提下，尽量选择高温度段和尽量长的保温时间，因为低温段加热或者保温时间不足会导致钢坯原始晶粒过小。如果钢坯原始晶粒过小，在后续轧制动态再结晶阶段，晶粒会进一步细化，导致成品的导电率降低，影响成品的使用性能。因此，为保证钢坯在加热炉中有效的保温温度和保温时间，同时考虑生产成本影响，选择均热温度1100-1200℃，均热时间控制在30-80min。

优选的，均热段加热温度1100－1180℃，均热段加热时间30－60min。

进一步的，预热段加热温度700-800℃，加热段加热温度1100-1180℃，加热炉总加热时间80-240min。

进一步的，所述控制轧制工序，进精轧机温度930±20℃，吐丝温度880±20℃；所述控制冷却工序，保温罩全部关闭，风机全部关闭。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

纯铁钢坯晶粒度为1.5级均匀状态，正常轧制的成品晶粒度可均匀控制在4级左右。

附图说明

图1为实施例1加热后钢坯晶粒度金相照片；

图2为实施例2加热后钢坯晶粒度金相照片；

图3为实施例3加热后钢坯晶粒度金相照片；

图4为实施例4加热后钢坯晶粒度金相照片。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了更好的说明本发明，下面通过实施例做进一步的举例说明。

实施例1

纯铁钢坯尺寸160mm×160mm，生产过程包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，钢坯加热工序，钢坯采用蓄热式加热炉进行加热，钢坯在加热炉内分三段进行加热，从加热炉入口至出口依次为预热段、加热段、均热段，预热段加热温度700℃，加热段加热温度1100℃，均热段加热温度1100℃，均热段加热时间80min，加热炉总加热时间240min，控制轧制工序，进精轧机温度910℃，吐丝温度860℃；控制冷却工序，保温罩全部关闭，风机全部关闭。

实施例2

纯铁钢坯尺寸160mm×160mm，生产过程包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，钢坯加热工序，钢坯采用蓄热式加热炉进行加热，钢坯在加热炉内分三段进行加热，从加热炉入口至出口依次为预热段、加热段、均热段，预热段加热温度750℃，加热段加热温度1118℃，均热段加热温度1121℃，均热段加热时间69min，加热炉总加热时间196min，控制轧制工序，进精轧机温度920℃，吐丝温度870℃；控制冷却工序，保温罩全部关闭，风机全部关闭。

实施例3

纯铁钢坯尺寸160mm×160mm，生产过程包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，钢坯加热工序，钢坯采用蓄热式加热炉进行加热，钢坯在加热炉内分三段进行加热，从加热炉入口至出口依次为预热段、加热段、均热段，预热段加热温度759℃，加热段加热温度1138℃，均热段加热温度1141℃，均热段加热时间53min，加热炉总加热时间144min，控制轧制工序，进精轧机温度930℃，吐丝温度880℃；控制冷却工序，保温罩全部关闭，风机全部关闭。

实施例4

纯铁钢坯尺寸160mm×160mm，生产过程包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，钢坯加热工序，钢坯采用蓄热式加热炉进行加热，钢坯在加热炉内分三段进行加热，从加热炉入口至出口依次为预热段、加热段、均热段，预热段加热温度800℃，加热段加热温度1152℃，均热段加热温度1152℃，均热段加热时间44min，加热炉总加热时间108min，控制轧制工序，进精轧机温度950℃，吐丝温度900℃；控制冷却工序，保温罩全部关闭，风机全部关闭。

实施例5

纯铁钢坯尺寸160mm×160mm，生产过程包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，钢坯加热工序，钢坯采用蓄热式加热炉进行加热，钢坯在加热炉内分三段进行加热，从加热炉入口至出口依次为预热段、加热段、均热段，预热段加热温度769℃，加热段加热温度1167℃，均热段加热温度1181℃，均热段加热时间38min，加热炉总加热时间96min，控制轧制工序，进精轧机温度936℃，吐丝温度886℃；控制冷却工序，保温罩全部关闭，风机全部关闭。

实施例6

纯铁钢坯尺寸160mm×160mm，生产过程包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序，钢坯加热工序，钢坯采用蓄热式加热炉进行加热，钢坯在加热炉内分三段进行加热，从加热炉入口至出口依次为预热段、加热段、均热段，预热段加热温度795℃，加热段加热温度1180℃，均热段加热温度1200℃，均热段加热时间30min，加热炉总加热时间80min，控制轧制工序，进精轧机温度942℃，吐丝温度892℃；控制冷却工序，保温罩全部关闭，风机全部关闭。

对实施例1－6加热后的钢坯进行晶粒度检验，检验结果见表1。附图1－4为实施例1－4加热后钢坯晶粒度金相照片。

表1

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。