熱機軋制工藝對60鋼盤條組織性能的影響

2015-08-02 01:54:38馬鞍山鋼鐵股份有限公司安徽馬鞍山243000

山東工業技術 2015年9期

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

熱機軋制工藝對60鋼盤條組織性能的影響

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

摘要：對60鋼化學成分優化，加入鉻合金元素，通過熱機軋制和專用控冷工藝生產的盤條，抗拉強度、面縮率、索氏體化率都明顯提高，滿足用戶深加工及改善鋼絲性能的要求。

關鍵詞：合金化;控軋控冷;綜合性能

1前言

60鋼熱軋盤條在金屬制品行業廣泛用于生產鋼絞線、鋼絲產品，一般需經過多道次拉拔，減面率最高可達97%左右，加工變形量大對熱軋盤條組織性能要求高。隨著用戶對鋼絞線、鋼絲產品性能要求的提高，對60鋼熱軋盤條的強度、面縮率、反復彎曲及扭轉性能提出更高要求。我們通過微合金化和熱機軋制工藝的應用，大大提高了熱軋盤條的性能。

2　60鋼成分控制及工藝流程

2.1成分控制

為提升60鋼熱軋盤條強度和面縮率，以利于后續拉絲加工過程和成品鋼絲的綜合性能保證，對盤條化學成分在標準允許范圍內進行了調整，主要是加入Cr：0.16～0.25%，其它元素進行窄成分控制見表1。為與普通60鋼區分，確定鋼的牌號為YA60。

表1YA60鋼化學成分（%）

2.2生產工藝流程

生產工藝流程：高爐鐵水→鐵水預處理→轉爐冶煉→精煉→連鑄（Φ380園坯）→加熱→開坯（140×140方坯）→加熱→除鱗→熱機軋制→控冷→集卷→打包→入庫。

3試制結果

按表1成分和上述工藝流程批量試制了Φ6.5規格的YA60鋼熱軋盤條。圖1為YA60鋼盤條抗拉強度直方圖，圖2為普通60鋼盤條抗拉強度直方圖，圖3為YA60鋼盤條面縮直方圖，圖4為普通60鋼盤條面縮直方圖；圖5為YA60鋼熱軋盤條金相組織，圖6為普通60鋼熱軋盤條金相組織。從圖中可見，YA60鋼盤條抗拉強度均值為987.8MPa、普通60鋼盤條抗拉強度均值為952.2MPa，相差36.6MPa；CL60K盤條面縮率均值為50.4%、普通60鋼盤條面縮率均值為42.3%，相差8.1%；即YA60鋼盤條抗拉強度比普通60鋼盤條提高的同時，其面縮率同時提高。YA60鋼盤條組織為細珠光體+微量鐵素體，晶粒明顯細化。索氏體化率為90%以上，比普通60鋼盤條高約10%（普通60鋼盤條組織為細珠光體+少量鐵素體）。YA60鋼盤條拉拔性能改善明顯，用戶加工結果良好。

4討論分析

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]，但加Cr也會促進中心偏析和心部馬氏體、貝氏體組織的形成，當采用方坯連鑄存在角部裂紋缺陷時在缺陷區域也會促進局部偏析。在小方坯連鑄生產中，由于無法有效控制Cr偏析、方坯角部缺陷，在盤條軋制冷卻過程中在盤條次表層極易產生馬氏體、貝氏體組織，造成拉拔脆斷，因此一般在生產60鋼盤條時不允許添加Cr元素。為解決加Cr元素后帶來的不利影響，工藝流程優化為連鑄成380mm圓形鋼坯、經過開坯成140×140mm方坯、進高線軋機經過熱機軋制和專用控冷工藝，即將軋件通過水冷和長通道恢復，使溫度降低到750~830℃后，進入精軋機，在二相（γ+α）區大變形量軋制[2]。同時連鑄圓坯不易產生角部缺陷，有效解決了添加Cr元素帶來的盤條次表層極易產生馬氏體、貝氏體組織不利影響。鋼坯心部偏析雖然連鑄時控制過熱度≦30℃、采用連鑄結晶器電磁攪拌工藝得到很大改善，但為避免產生心部馬氏體、貝氏體組織，仍需要對控軋控冷工藝進行重新設計以避免心部馬氏體、貝氏體組織產生。