一种低强度高塑性盘条的制法及高强度细钢丝的制法

本发明涉及一种圆钢线材的制备方法及钢丝的制备方法，尤其涉及一种低强度高塑性盘条的制法及高强度细钢丝的制法。

背景技术：

1、钢帘线钢丝最为高强度珠光体钢丝的一种，被广泛应用于汽车轮胎的骨架材料，随着科技发展，其强度不断提高，规格逐渐变细，断丝率较高的问题也随之显著。

2、传统swrh82b热轧盘条按质量百分比包含以下组分：c:0.80％～0.85％，si:0.15％～0.30％，mn:0.45％～0.60％，cr:0.01％～0.03％，p≤0.02％，s≤0.01％，其余为fe和不可避免的杂质，要求盘条的抗拉强度在1070～1120mpa，面缩率≥38％。其中，直径为0.30mm的成品钢丝，强度达到3300mpa级；直径为0.20mm的成品钢丝，强度达到3600mpa级。

3、传统超细钢丝采用三段法生产：拉拔→奥氏体化热处理→拉拔→奥氏体化热处理→终拉。为了降低生产成本，改为两段法生产：拉拔→奥氏体化热处理→终拉，由于减少了一次拉拔工序，导致每次拉拔工序的钢丝总变形量增加，对盘条变形能力的要求明显提升。终拉之前的拉拔工序是为了细化钢丝规格，获得中间丝，其提升的强度经过奥氏体化热处理后消失，因此成品钢丝的强度取决于终拉阶段的变形量。

4、传统的高强度盘条塑性相对较差，在拉拔过程中出现更多的组织缺陷，断丝率较高，模具损耗和能耗也相对较高。而传统的拉丝配模方法也会导致塑性损失较快，扭转性能较差。因此需要提出新的组织控制工艺和拉拔工艺，降低盘条的强度，提高盘条的变形能力，降低断丝率的同时减少模具损耗和能耗，降低生产成本。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种工艺简单的低强度高塑性盘条的制备方法；

2、本发明的第二个目的是提供一种缺陷较少、断丝率低的高强度细钢丝的制备方法。

3、技术方案：本发明所述的低强度高塑性盘条的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将盘条成分按照比例混合并进行熔炼，将熔炼得到的钢水浇铸得到铸坯；

5、(2)对所述铸坯进行热轧，得到盘条；

6、(3)对所述盘条进行冷却，并且控制温度为660～700℃，时间为15～30s的相变过程，得到低强度高塑性盘条。

7、其中，步骤(3)中，冷却速度控制在5～15℃/s。通过增加相变温度与时间，控制冷却速度，可以调控珠光体盘条的初始组织，提高盘条的拉拔性能。若相变温度较低或者相变时间较短，珠光体盘条的组织不利于后续拉拔。

8、其中，步骤(2)中，对铸坯加热过程包括加热段和均热段；所述加热段的温度为980～1030℃，加热时间为25～35min；所述均热段温度为1080～1130℃，均热时间为40～55min。该温度及时间范围内，组织均匀性较好，缺陷较少。

9、其中，步骤(2)中，轧制过程中，粗轧开轧温度为1090～1120℃；粗轧和中轧的轧辊表面温度控制在35～65℃；进入精轧机组的温度为950～980℃，出口温度为1060℃以下；盘条吐丝温度控制在930～980℃。

10、其中，所述盘条按质量百分比包含以下组分：c:0.82％～0.84％，si:0.10％～0.15％，mn:0.30％～0.45％，cr:0.05％～0.10％，p≤0.01％，s≤0.01％，cu≤0.08％，ni≤0.08％，其余为fe和不可避免的杂质；所述盘条组织中珠光体片层间距分布区间为110～200nm，片层间距平均值为140～160nm，盘条的晶粒度为7～8级。珠光体团尺寸较大，片层间距较大，拉拔时对模具的损耗较小，产生的组织缺陷较少。若珠光体组织较为细小，在大应变拉拔时容易断丝，且增加了能耗和模具损耗。

11、本发明所述的高强度超细钢丝的制备方法，将上述的方法制备的低强度高塑性盘条经过拉拔、奥氏体化热处理及终拉拔制备而成。

12、具体包括以下步骤：

13、(1)对所述盘条进行多道次的拉拔，得到中间丝；拉丝配模道次分配：第1～6道次采用小压缩量，第7～10道次采用大压缩量，第11～最后道次采用小压缩量；

14、(2)对所述中间丝进行奥氏体化热处理；

15、(3)对所述奥氏体化热处理后的中间丝进行终拉获得成品钢丝。

16、其中，步骤(1)中，第1～6道次的面缩率为12％～14％、13％～15％、14％～16％、12％～14％、13％～15％、14％～16％。此时，面缩率较小，应变量较低，珠光体团容易旋转，组织较为均匀；若面缩率较大，组织缺陷较多。

17、其中，步骤(1)中，第7～10道次的面缩率为17％～19％、18％～20％、19％～21％、20％～22％。此时，面缩率较大，加工硬化效果较好；若面缩率较低，则需要更多道次的拉拔，增加能耗，降低生产效率。

18、其中，本发明优选总共进行14道次的拉拔；优选第11～14道次的面缩率为12％～14％、13％～15％、11％～13％、14％～16％。此时，面缩率较低，与模具的摩擦较小，断丝率较低。若面缩率较高，由于直径较细，断丝率明显提升。

19、有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：(1)通过调节盘条生产工艺，控制盘条的晶粒度和珠光体片层间距，优化了盘条的组织，改善盘条的变形性能，工艺简单，所制备的盘条强度低塑性高。(2)将该盘条采用压缩率低-高-低的配模方法，生产的钢丝组织中渗碳体连续性较好，缺陷较少，降低钢丝的塑性损失，提高了扭转性能。(3)通过该方法生产的钢丝断丝率下降10％～15％，模具损耗减少15％～20％，能耗降低10％以上，提高了生产连续性，节约了生产成本。

技术特征：

1.一种低强度高塑性盘条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的低强度高塑性盘条的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，冷却速度控制在5～15℃/s。

3.根据权利要求1所述的低强度高塑性盘条的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，对铸坯加热过程包括加热段和均热段；所述加热段的温度为980～1030℃，加热时间为25～35min；所述均热段温度为1080～1130℃，均热时间为40～55min。

4.根据权利要求1所述的低强度高塑性盘条的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，轧制过程中，粗轧开轧温度为1090～1120℃；粗轧和中轧的轧辊表面温度控制在35～65℃；进入精轧机组的温度为950～980℃，出口温度为1060℃以下；盘条吐丝温度控制在930～980℃。

5.根据权利要求1所述的低强度高塑性盘条的制备方法，其特征在于，所述盘条按质量百分比包含以下组分：c:0.82％～0.84％，si:0.10％～0.15％，mn:0.30％～0.45％，cr:0.05％～0.10％，p≤0.01％，s≤0.01％，cu≤0.08％，ni≤0.08％，其余为fe和不可避免的杂质；所述盘条组织中珠光体片层间距分布区间为110～200nm，片层间距平均值为140～160nm，盘条的晶粒度为7～8级。

6.一种高强度细钢丝的制备方法，其特征在于，将权利要求1所述的方法制备的低强度高塑性盘条经过拉拔、奥氏体化热处理及终拉拔制备而成。

7.根据权利要求6所述的高强度细钢丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的高强度细钢丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，第1～6道次的面缩率为12％～14％、13％～15％、14％～16％、12％～14％、13％～15％、14％～16％。

9.根据权利要求7所述的高强度细钢丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，第7～10道次的面缩率为17％～19％、18％～20％、19％～21％、20％～22％。

10.根据权利要求7所述的高强度细钢丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，共进行14道次的拉拔，第11～14的面缩率为12％～14％、13％～15％、11％～13％、14％～16％。

技术总结
本发明公开了一种低强度高塑性盘条的制法及高强度细钢丝的制法，盘条的制法为：将盘条成分按照比例混合熔炼，将得到的钢水浇铸得到铸坯；对铸坯进行热轧，得到盘条；对盘条进行冷却，并且控制温度为660～700℃，时间为15～30s的相变过程。细钢丝的制法为：将上述的盘条经过拉拔、奥氏体化热处理及终拉拔制备而成。通过该方法生产的盘条变形性能得到改善，且能够优化拉拔后超细钢丝的综合性能，在不损失钢丝强度的同时，减少组织缺陷。由于盘条具有良好的变形能力，在生产过程中显著降低钢丝的断丝率，减少模具损耗和能耗，大大降低生产成本。

技术研发人员：方峰,李欢,董利明,胡显军,严华,张宇,徐龙
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13