一种80级帘线外绕丝用盘条及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细加工用盘条领域，尤其涉及一种80级帘线外绕丝用盘条及其制 造方法。
【背景技术】
[0002] 随着国内钢帘线市场的竞争加剧，厂家对于国内盘条代替进口盘条的需求不断提 高。钢帘线的外绕丝部分要求钢丝的直径小，一般在0. 13-0. 20mm，并且要求在外绕过程断 丝率低，80级盘条不得大于2次/吨。为了提高盘条加工性能，达到顺利生产钢帘线用外 绕丝的目的，针对80级盘条需要控制盘条的抗拉强度，降低由于加工硬化导致的断丝率增 加。
[0003] 专利号为"CN101649416A"的中国专利提供了一种抗拉强度在1200MPa以上，面收 缩率在35%以上的高碳钢盘条及其制备工艺，该盘条包含C，Si，Mn，Cr和V等基本成分，以 及Ni，Cu，Al，B，Ti，Nb和Mo等可选择成分，同时还包含余量的Fe和杂质，其制备工艺包括 依次进行的冶炼、铸造、乳制和控冷工序，乳制工序的开轧温度控制在l〇〇〇-ll〇〇°C之间，吐 丝温度为870-930°C，控冷工序采用斯太尔摩控制冷却，在相变之前及相变前期采用快速冷 却，在相变后期采用缓慢冷却方式。该高碳钢盘条机械性能优良，合金元素较少，成本低，且 其制备工艺仅是对现有高碳钢盘条的生产工艺进行小幅度调整而得，几乎不会增加任何生 产成本。
[0004] 专利号为"JP60152659"的日本专利提供了一种具有优良加工性能用于制丝的盘 条。其化学成分为 c 0· 60-0. 90%，Si 0· 1-0. 5%，Μη 0· 3-1. 0%，Ρ〈0· 01%，S〈0. 005%， Ni+Cr+Cu〈0. 1 %，N 0· 003 %，0 0·003 %。
[0005] 上述专利仅介绍了普通高强度盘条化学成分和生产工艺，并未对外绕丝用盘条的 化学成分和生产工艺进行阐述。并且专利号为"CN101649416A"的中国专利在盘条冷却方 面，仅仅介绍了盘条吐丝温度，以及盘条相变前及相变前期快冷，相变后缓冷的工艺，并未 明确具体的控冷工艺参数。为了开发80级帘线外绕丝用盘条，需要在化学成分和抗拉强度 方面进一步研究，确定具体的工艺参数，满足用户的生产需求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种80级帘线外绕丝用盘条及其 制造方法，采用该方法生产的盘条抗拉强度在1100-1170Mpa之间，较普通80级盘条降低 60Mpa。盘条在用户外绕丝生产过程拉拔直径在0. 15-0. 18mm，断丝率不大于1. 5次/吨。
[0007] 本发明目的是这样实现的：
[0008] -种80级帘线外绕丝用盘条，该钢的成分按重量百分比计如下：C :0. 79 %~ 0· 83%，Μη :0· 20%~0· 45%，Cr :0· 05% -0· 10%，[Si] :0· 20%~0· 40%，P 彡 0· 010%， S ^ 0. 010%,Mg ：0. 0004% -0. 0010%, A1 ：0. 0003% -〇. 0008%, Ti ：0. 0002% -〇. 0005%, 全氧：0. 0015% -0. 0025%，Cu < 0. 05% ;其余为铁及不可避免杂质。
[0009] 本发明成分设定理由如下：
[0010] 碳是钢中的主要强化元素，碳含量越高，盘条和钢丝的抗拉强度越大。但是过高的 碳含量导致盘条在拉拔过程的断丝率和出现分层的现象增加。因此，为了生产80级帘线外 绕丝将钢中碳含量控制在0. 79 % -0. 83 %。
[0011] 锰也是一种提高盘条强度的元素，锰元素在凝固过程的偏析较为严重，因此在 设计高强度帘线外绕丝用盘条成分中，适当降低盘条锰含量，因此钢中锰含量控制在 0. 20%~0. 45%。
[0012] 铬是一种提高盘条强度的元素，该元素也能提高盘条的淬透性，细化高碳钢盘条 的组织，减小索氏体片层间距，提高盘条的拉拔性能。过高的铬含量也会使盘条的强度和硬 度增加过多，导致盘条在拉拔过程的加工硬化严重，并且磨耗增加，降低盘条拉拔性能。通 过微量的铬元素的添加，降低夹杂物的熔点，使之易于上浮排出钢液，降低夹杂物尺寸。因 此，钢中铬含量控制在0.05% -0. 10%。
[0013] 硅是切割钢丝用盘条冶炼过程的主要脱氧元素。硅含量低将导致钢液脱氧不足； 但是，过高的硅含量导致钢中残余氧化物夹杂粗大，对钢的应用性能不利。因此，钢中硅含 量控制在0.20%~0.40%。
[0014] 磷硫都是钢中有害杂质元素，要求盘条0.010%，0.010%，在不造成其他 影响的情况下，越低越好。
[0015] 盘条中的全氧含量的控制与铝含量类似，因此盘条的全氧含量控制在 0· 0015% -0· 0025%。
[0016] 镁铝钛都是强脱氧元素，含量过高降低盘条中夹杂物的变形性；但是过低的氧含 量不利于扩大盘条中氧化物夹杂低熔点。适量的镁铝钛含量有利于降低盘条中氧化物夹杂 的熔点，提高夹杂物的变形性，因此盘条的镁含量控制在〇. 0004% -0. 010%，铝含量控制 在 0· 0003 % -0· 0008 %，钛含量控制在 0· 0002 % -0· 0005 %。
[0017] 盘条中的铜降低盘条的加工性能，导致盘条在拉拔合股过程的断丝，因此其含量 Cu 彡 0· 05%〇
[0018] 本发明80级帘线外绕丝用盘条其生产工艺如下：包括铁水预处理、转炉冶炼、LF 精炼、连铸、连轧、线材轧制，
[0019] (1)铁水脱硫预处理：要求通过铁水脱硫预处理将铁水中的硫含量控制到 0. 005%以下，最好控制到0. 002%以下，为控制盘条硫含量奠定基础。转炉采用双渣法进行 冶炼，降低钢液磷和镁铝含量；
[0020] (2)转炉冶炼：转炉冶炼终点要求P彡0· 010%，Mg彡0· 0004%，A1彡0· 0003%， 为控制盘条上述残余元素含量奠定基础；转炉终点钢液温度控制在1570°C -1680°C范围； 一方面防止转炉终点钢液温度过低，为LF精炼增加负担，提高生产成本；另外一方面，防止 钢液温度过高，过氧化严重，造成钢液脱氧负担加重；
[0021] (3)LF精炼LF精练过程温度控制在1530°C -1590°C范围内，时间50-120分钟，为 钢液连铸创造条件。钢液LF炉精炼时间要适当。一方面，钢液精炼时间不宜过低，通过一 定时间精炼，促进钢中夹杂物上浮排出钢液，提高钢质洁净度；另外一方面，钢液LF炉精炼 时间不宜过长，防止罐衬材料的过度浸蚀，恶化钢质；
[0022] (4)连铸：采用断面尺寸（200-400mm)*(300-500mm)的大方坯连铸生产高碳钢钢 坯。在连铸过程中间包钢水过热度不大于30°C。通过大方坯连铸和低过热度浇注，为控制 钢坯偏析创造条件；
[0023] (5)连轧和线材轧制：将连铸坯经过连轧和线材轧制生产出直径5. 0-6. 0_的高 碳钢盘条。盘条吐丝温度控制在870-9KTC之间。盘条相变前冷却速度控制在14-20°C/s 之间，控制开始相变温度在630-650°C防止盘条使盘条冷却过快，使盘条强度过高；同时也 防止盘条冷却过慢，保证盘条的索氏体化率控制在75% -85%，满足外绕丝的生产要求。盘 条过低的索氏体化率不利于盘条的冷拉加工；盘条的索氏体化率过高，伴随着盘条的强度 过高，也不利于盘条的冷拉拔加工。
[0024] 本发明的有益效果在于，采用该方法生产的盘条抗拉强度在1100_1170Mpa之间， 较普通80级盘条降低60Mpa。盘条在用户外绕丝生产过程拉拔直径在0. 15-0. 18mm，断丝 率不大于1. 5次/吨。
【具体实施方式】
[0025] 下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
[0026] 本发明实施例根据技术方案的组分配比，进行铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连 铸、连轧、线材轧制。本发明实施例钢的化学成分见表1。本发明实施例钢的主要工艺参数 见表2。本发明实施例钢的性能见表3。
[0027] 表1本发明实施例钢的化学成分（wt % )
[0028]
[0029] 表2本发明实施例钢的主要工艺参数
[0030]
[0031」 表3本友明买施例钢的性能
[0032]
【主权项】
1. 一种80级帘线外绕丝用盘条，其特征在于，该钢成分按重量百分比计如下：C: 0· 79 % ~0· 83%，Μη:0· 20 % ~0· 45%，Cr:0· 05 % -0· 10%，Si:0· 20 % ~0· 40 %， P^ 0. 010 %,S^ 0. 010 %,Mg：0. 0004 % -〇. 0010%,A1 ：0. 0003 % -〇. 0008 %,Ti： 0· 0002%-(λ0005%，全氧：(λ0015%-(λ0025%，Cu<(λ05% ;其余为铁及不可避免杂质。2. -种权利要求1所述的80级帘线外绕丝用盘条的制造方法，包括铁水预处理、转炉 冶炼、LF精炼、连铸、连轧、线材轧制，其特征在于： (1) 铁水预处理：通过铁水预处理脱硫，要求通过铁水脱硫预处理将铁水中的硫含量 控制到0. 002%以下； (2) 转炉冶炼：转炉采用双渣法进行冶炼，转炉冶炼终点要求Ρ< 0.010 %， Mg彡0· 0004%，Α1彡0· 0003% ;转炉终点钢液温度控制在1570°C-1680°C; (3) LF精炼：LF精练过程温度控制在1530°C-1590°C范围内，时间50-120分钟； (4) 连铸：采用断面尺寸（200-400mm)*(300-500mm)的大方坯连铸生产高碳钢钢坯，在 连铸过程中间包钢水过热度不大于30°C; (5) 连轧和线材轧制：将连铸坯经过连轧和线材轧制生产出直径5. 0-6. 0mm的高碳钢 盘条，盘条吐丝温度控制在870-9KTC，盘条相变前冷却速度控制在14-20°C/s，控制开始 相变温度在630-650°C。
【专利摘要】本发明提供一种80级帘线外绕丝用盘条，该钢成分按重量百分比计如下：C：0.79％～0.83％，Mn：0.20％～0.45％，Cr：0.05％-0.10％，Si：0.20％～0.40％，P≤0.010％，S≤0.010％，Mg：0.0004％-0.0010％，Al：0.0003％-0.0008％，Ti：0.0002％-0.0005％，全氧：0.0015％-0.0025％，Cu≤0.05％；其余为铁及不可避免杂质。方法：转炉终点钢液温度1570℃-1680℃；LF精练温度1530℃-1590℃，时间50-120分钟；连铸中间包钢水过热度不大于30℃；盘条吐丝温度870-910℃，相变前冷却速度14-20℃/s，开始相变温度630-650℃。采用该方法生产的盘条抗拉强度在1100-1170Mpa，断丝率不大于1.5次/吨。
【IPC分类】C22C33/04, C22C38/28
【公开号】CN105483557
【申请号】CN201410505153
【发明人】郭大勇, 高航, 任玉辉, 王秉喜, 张博, 马立国, 郭晓波, 常宏伟
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月26日