拉拔工藝對含鉻60鋼絲組織性能的影響

宋 強,方 燕,孫 山（馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽 馬鞍山 243000）

拉拔工藝對含鉻60鋼絲組織性能的影響

宋 強,方 燕,孫 山
（馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽 馬鞍山 243000）

對含鉻60鋼熱軋盤條大變形量加工過程中，鋼絲組織、性能的變化進行了研究，拉拔后鋼絲強度大幅提高，塑性指標沒有惡化，均勻的索氏體+少量珠光體+微量鐵素體組織以及高索氏體化率，即是大變形量拉拔工藝順利進行的前提條件，也是提高鋼絲性能的技術關鍵

拉拔工藝;鉻合金元素;鋼絲性能

1 前言

鋼絞線用途十分廣泛，可作為架空輸電的地線、公路兩邊的阻攔索、建筑結構中的結構索，常用于電力、橋梁、建筑、水利、能源等工程。60鋼熱軋盤條作為生產鋼絞線、鋼絲產品的一種重要原材料，經過酸洗、磷化多道次大變形量拉拔（退火），可從φ6.5mm規格熱軋盤條拉拔到φ1.0mm鋼絲。減面率高達90%以上，大變形量加工工藝對熱軋盤條的組織、性能要求較高。拉拔加工過程中隨著減面率的變化，不同線徑鋼絲力學性能的變化規律、鋼絲的最終力學性能，都對最終產品鋼絞線的產品性能起到至關重要的作用。為提高鋼絲強度同時改善塑性，我們對加鉻60鋼并采用熱機扎制工藝生產的熱軋盤條，對其大變形量加工過程中鋼絲組織、性能進行了研究，得到較為理想結果，能夠滿足提高鋼絞線強度的使用需求。

2 含鉻60鋼熱軋盤條成分、組織、性能及拉拔工藝流程

2.1 含鉻60鋼熱軋盤條成分、性能

工業化生產的含鉻60鋼Φ6.5mm規格熱軋盤條實物化學成分見表1，力學性能（未經過時效）見表2，熱軋盤條組織為索氏體+少量珠光體+微量鐵素體，索氏體化率90～95%見圖1、圖2。

表1 60鋼化學成分（%）

表2 60鋼Φ6.5mm規格熱軋盤條力學性能

圖1 含鉻60鋼盤條金相組織х100

圖2 含鉻60鋼盤條金相組織х500

2.2 拉拔工藝流程

拉拔工藝流程：φ6.5mm→酸洗、磷化→9道次拉拔到φ3.0mm→退火熱處理→12道次拉拔到φ1.0mm。

3 鋼絲檢驗結果

3.1 φ3.0mm鋼絲力學性能、金相組織

φ3.0mm鋼絲力學性能見表3，φ3.0mm鋼絲與φ6.5mm盤條力學性能相比，強度提高500MPa以上，同時塑性指標與盤條相比沒有下降。鋼絲組織為索氏體+少量珠光體+微量鐵素體，索氏體化率超過90%，金相組織見圖3。

表3 φ3.0mm鋼絲力學性能

圖3 φ3.0mm鋼絲金相組織 х500

圖4 φ1.0mm鋼絲金相組織 х500

3.2 φ1.0mm鋼絲性能、金相組織

φ1.0mm鋼絲的力學性能見表4，與φ3.0mm相比，抗拉強度、面縮率變化不大。鋼絲組織為索氏體+少量珠光體+微量鐵素體，索氏體化率仍然較高為85%見圖4。

表4 φ1.0mm鋼絲的力學性能

4 討論分析

與不加鉻合金的普通60鋼熱軋盤條相比，盤條抗拉強度提高30～40MPa，鉻是細化珠光體組織的有效合金元素，能顯著提高盤條的抗拉強度；增加奧氏體的穩定性使“C”曲線右移[1]，經過熱機扎制工藝生產的熱軋盤條，組織為索氏體+少量珠光體+微量鐵素體，組織均勻索氏體化率高達90～95%。不僅提高了熱軋盤條的強度、塑性，而且利于拉拔加工。熱軋盤條拉拔到φ3.0mm鋼絲減面率為78.7%，由于加工硬化抗拉強度大幅提高約50%，而同時與熱軋盤條（未經過時效）塑性相比沒有下降，索氏體化率仍高于90%。經過退火后繼續拉拔到φ1.0mm鋼絲減面率為88.9%，抗拉強度略有提高、面縮率略有下降，索氏體化率為85%。

鋼絲組織、性能主要取決于熱軋盤條的組織、性能，加Cr提高了熱軋盤條、鋼絲的強度。合理的連鑄、控制軋制工藝可以避免加Cr造成盤條內部偏析和局部馬氏體、貝氏體組織的形成[2]，均勻的索氏體+少量珠光體+微量鐵素體組織以及高索氏體化率，即是大變形量拉拔工藝順利進行的前提條件，也是提高鋼絲性能的技術關鍵。

5 結論

加鉻60鋼熱軋盤條可以滿足大變形量拉拔工藝要求，提高了鋼絲性能。同時采用獨特的連鑄、控制軋制工藝可以避免加Cr帶來的盤條內部偏析和局部馬氏體、貝氏體組織的形成的不利影響，為提高鋼絲性能提高了一種新方法。

[1]徐效謙,陰紹芬主編.特殊鋼鋼絲[M],北京,冶金工業出版社,2005（239）.

[2]宋強,方燕,孫山.熱機軋制工藝對60鋼盤條組織性能的影響[M].山東工業技術,2015（09）.

宋強（1962-）,男,上海人,正高級工程師,長期從事高速線材產品開發研究,現為中國金屬學會高速線材分會技術委員會委員。