SWRH82B鋼盤(pán)條拉伸異常斷口分析

分析了天鋼原150mm小方坯連鑄工藝生產(chǎn)出的盤(pán)條性能不穩(wěn)定的問(wèn)題,對(duì)swrh82b高碳鋼盤(pán)條的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了研究與創(chuàng)新。采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、lf、vd爐外精煉、/150mm小圓坯連鑄生產(chǎn)高速線材的短流程工藝,并對(duì)鋼水潔凈度、鑄坯中心偏析、盤(pán)條的組織改善等方面進(jìn)行有效控制。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證,該工藝生產(chǎn)出的swrh82b盤(pán)條性能穩(wěn)定,盤(pán)條整體水平提高,達(dá)到鋼絞線用盤(pán)條的質(zhì)量要求。

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】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

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。

利用圖像分析儀對(duì)拉伸、拉拔脆斷斷口進(jìn)行了金相組織、夾雜物檢測(cè),并借助于掃描電鏡觀察,分析了φ11mm的x82b拉拔過(guò)程中產(chǎn)生的脆性斷裂斷口。研究認(rèn)為:x82b盤(pán)條脆斷的主要原因是由于成分偏析、夾雜物級(jí)別超標(biāo)、金相組織異常、索氏體含量偏低、盤(pán)條表面缺陷及接頭不良造成的。

82B盤(pán)條鋼的研發(fā)與生產(chǎn)實(shí)踐

介紹了北臺(tái)煉鋼廠在現(xiàn)有設(shè)備工藝條件下,用小方坯連鑄機(jī)生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品預(yù)應(yīng)力鋼絞線的生產(chǎn)實(shí)踐與質(zhì)量控制措施,并對(duì)swrh82b高碳鋼盤(pán)條的生產(chǎn)技術(shù)難點(diǎn)夾雜物控制措施進(jìn)行了創(chuàng)新。通過(guò)加強(qiáng)swrh82b冶煉過(guò)程質(zhì)量控制,為產(chǎn)品后續(xù)深加工奠定了基礎(chǔ)。

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。

將直徑為12.5mm的82b盤(pán)條進(jìn)行了9道次的拉拔實(shí)驗(yàn),采用掃描電鏡觀察了不同應(yīng)變量拉拔變形后82b盤(pán)條顯微組織和夾雜物的演變情況,并研究了珠光體片層間距與拉拔應(yīng)變量之間的關(guān)系。結(jié)果表明:82b鋼顯微組織中的珠光體片層間距隨著應(yīng)變量增大而逐漸減小;拉拔變形后的珠光體片層強(qiáng)烈扭曲,滲碳體片隨著鐵素體片的彎曲而變形,表現(xiàn)出良好的塑性變形能力;由于中心偏析形成的馬氏體的塑性變形能力較差,在拉拔過(guò)程中發(fā)生碎化并最終與基體脫離;直徑約為10μm的脆性?shī)A雜物在拉拔過(guò)程中只是自身發(fā)生碎化,并未在夾雜物周圍引起裂紋。

分析了鍍鋅鋼絲用swrs82b熱軋盤(pán)條斷裂的原因,并提出了預(yù)防措施。

本文對(duì)鋼絞線用φ12.5mm82b盤(pán)條的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)工藝進(jìn)行了介紹,通過(guò)制定產(chǎn)品合理的化學(xué)成分,結(jié)合適當(dāng)?shù)囊睙捄蛙堉乒に?成功開(kāi)發(fā)出滿足鋼絞線用的82b盤(pán)條。

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。

分別對(duì)船用鋼板沒(méi)有分離、輕微分離、嚴(yán)重分離的拉伸斷口試樣進(jìn)行了全面分析。研究表明,船板分離現(xiàn)象的產(chǎn)生有其內(nèi)在原因,也有外來(lái)因素的影響。

針對(duì)yl82b盤(pán)條技術(shù)要求與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)存在的差距,采用"80t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐→90tlf爐精煉→180mm×240mm直弧形矩形坯連鑄機(jī)→高速線材軋機(jī)"工藝流程試制swrs82bcr預(yù)應(yīng)力鋼絞線盤(pán)條。采用lf爐精確控制化學(xué)成分、lf白渣操作、連鑄全過(guò)程保護(hù)澆注、低過(guò)熱度澆注和控軋控冷等工藝措施,試制的swrs82bcr盤(pán)條化學(xué)成分穩(wěn)定、抗拉強(qiáng)度波動(dòng)小,斷面收縮率不小于35%,金相組織為s+p+極少量0.5級(jí)fe3c,索氏體化率不低于85%,中心偏析不大于2.5級(jí),完全滿足用戶要求。

510l汽車大梁鋼熱軋鋼板在進(jìn)行冷彎、拉伸試驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)斷口異常,呈臺(tái)階狀,伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)觀察斷口宏觀形貌和金相顯微組織,證實(shí)連鑄坯表面縱裂紋引起的高溫氧化和嚴(yán)重的帶狀組織是引起斷口異常,并誘發(fā)伸長(zhǎng)率不合格的根本原因。

45號(hào)鋼盤(pán)條在拉絲過(guò)程中發(fā)生斷裂,運(yùn)用掃描電鏡及能譜儀、金相顯微鏡等分析手段,對(duì)其斷裂原因進(jìn)行分析。結(jié)果表明,原材料中存在的夾雜物、晶粒粗大及混晶等冶金質(zhì)量缺陷是盤(pán)條在拉拔過(guò)程中發(fā)生斷裂的主要原因。

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。

本文介紹了φ5．0mm82b預(yù)應(yīng)力鋼絲拉拔試驗(yàn)，分析了酒鋼82b硬線的性能狀況，及酒鋼鋼絲繩廠生產(chǎn)φ5．0mm82b預(yù)應(yīng)力鋼絲的可行性。

水城鋼鐵集團(tuán)公司根據(jù)gb/t24238-2009質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用要求,確立了預(yù)應(yīng)力鋼絞線swrh82b鋼的內(nèi)控成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)):w(c)=0.79%~0.84%、w(si)=0.15%~0.30%、w(mn)=0.60%~0.90%、w(p)≤0.025%、w(s)≤0.015%、w(cr)=0.25%~0.27%。采用高爐鐵水→100t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→lf爐精煉→150mm×150mm方坯連鑄的工藝流程生產(chǎn)swrh82b方坯,用于軋制swrh82b盤(pán)條。采用的質(zhì)量控制方法有:(1)采用含鋁量低的合金脫氧,減少鋼中的al2o3夾雜物含量;(2)采用低氮增碳劑、低氮鐵合金對(duì)鋼水進(jìn)行脫氧合金化,lf爐采用微正壓操作,造好泡沫渣,埋弧精煉,連鑄采用全封閉保護(hù)鋼水澆注,使成品鋼中的氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到40×10~(-6)以內(nèi);(3)將中間包鋼水過(guò)熱度控制在15~30℃,結(jié)晶器電磁攪拌頻率5hz、電流320a,鑄坯拉速(1.73±0.02)m/min,二冷段氣霧冷卻比水量0.62l/kg,將鑄坯中心各種缺陷級(jí)別之和控制在3級(jí)以內(nèi)。

采用實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)合工業(yè)性試驗(yàn)的方法,分析swrch35k冷鐓鋼熱軋盤(pán)條表層微觀組織異?，F(xiàn)象。結(jié)果表明盤(pán)條表層異常微觀組織為魏氏組織,魏氏組織是鋼的過(guò)熱缺陷組織,該組織使鋼的韌性和塑性顯著降低,鋼易冷鐓開(kāi)裂。實(shí)施相應(yīng)的改進(jìn)措施后,swrch35k冷鐓鋼熱軋盤(pán)條表層微觀組織的均勻性得到提高,冷鐓性能得到改善。

用坩堝預(yù)燒,鎢粉、錫粒作助熔,高頻感應(yīng)-紅外碳硫儀吸收法測(cè)定swrh82b鋼中的碳硫含量,對(duì)氧氣純度、助熔劑、坩堝、設(shè)備等因素對(duì)分析結(jié)果的影響進(jìn)行了探討。該方法用于swrh82b標(biāo)準(zhǔn)樣品的分析,測(cè)定結(jié)果與認(rèn)定值一致,碳硫分析誤差小,分析結(jié)果穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速。