安鋼簾線鋼LX70A的研制開發(fā)

對(duì)安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司鋼簾線用lx70盤條的研制與開發(fā)過程、簾線鋼冶煉連鑄工藝和軋制工藝、簾線鋼中夾雜物的控制及鋼簾線應(yīng)用情況等進(jìn)行了研究和分析。結(jié)果表明:簾線鋼中夾雜物的控制、良好的鑄坯凝固組織、高比率的索氏體金相組織是保證高質(zhì)量簾線鋼盤條的重要因素;lx70盤條拉拔性能優(yōu)良穩(wěn)定,捻制過程滿足子午線輪胎用鋼簾線合股要求,總滿輪率達(dá)到國內(nèi)同類型產(chǎn)品先進(jìn)水平,完全滿足鋼簾線用戶的使用要求。

根據(jù)湘鋼生產(chǎn)簾線鋼xlx72a的實(shí)際情況,對(duì)煉鋼工藝過程中的化學(xué)成分、夾雜物和碳偏析的控制思路和方法進(jìn)行了闡述,提出了一套行之有效的簾線鋼生產(chǎn)煉鋼工藝控制方法。

研制的zwg-1潤滑劑是一種含固體潤滑劑微粒的水基潤滑劑,微粒平均直徑≤5μm,適用于鋼簾線鋼絲的高速濕式拉拔。拉拔出的鋼絲與橡膠粘合力:2+2×0.25結(jié)構(gòu)抽出力438n/根,3+9×0.22結(jié)構(gòu)抽出力595n/根;潤滑劑使用濃度低,拉拔性能好,體積分?jǐn)?shù)為3%時(shí)即可拉撥,無磨合期,拉拔速度可達(dá)12m/s;模耗一般比hgr-1低20%~30%;適合于較苛刻的少一道熱處理的電鍍后拉拔工藝。

介紹氮在鋼中的作用與來源,闡述氮對(duì)簾線鋼的顯著影響,并通過熱力學(xué)計(jì)算,說明在凝固過程中tin夾雜的析出行為,最后對(duì)鋼中氮的控制提出相應(yīng)的措施。通過這些措施的實(shí)施和過程工藝的控制,簾線鋼成品w(n)平均降低0.7×10-6,w(n)小于50×10-6的比例由原來的92.86%提高到目前的94.25%,為進(jìn)一步穩(wěn)定和提高簾線鋼的質(zhì)量提供依據(jù)。

分析了影響簾線鋼拉拔性能的因素,從盤條的表面質(zhì)量、夾雜物、成分偏析和軋鋼工藝參數(shù)四個(gè)方面對(duì)安鋼高線簾線鋼的生產(chǎn)進(jìn)行了優(yōu)化,提高了安鋼簾線鋼盤條的拉拔性能。

為了明晰鋼簾線專用線材的實(shí)物質(zhì)量水平,以指導(dǎo)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的合理定位和生產(chǎn)工藝制度的合理制定,選取了鋼簾線生產(chǎn)企業(yè)使用性能最好的典型簾線鋼線材樣品,進(jìn)行了比較全面的檢測(cè)分析。結(jié)果表明:先進(jìn)簾線鋼線材具有一些共同特點(diǎn),即成分范圍窄和材質(zhì)純凈化;力學(xué)性能均勻,面縮率較高;組織為索氏體的體積分?jǐn)?shù)>80%的均勻組織,平均片層間距約0.2μm,先共析鐵素體體積分?jǐn)?shù)<1%;鋼中僅含a類和d類夾雜,d類夾雜≤0.5級(jí)、尺寸≤5μm且均呈塑性;產(chǎn)品尺寸精度高;無明顯中心偏析、表面脫碳和缺陷。

以電熔鎂砂、電熔mgo-zro2砂和鱗片狀石墨為主要原料,以熱固型酚醛樹脂作結(jié)合劑,添加al粉、si粉為抗氧化劑制備了冶煉簾線鋼用鋼包渣線mgo-c磚。采用掃描電鏡分析了其在還原氣氛下經(jīng)1400℃處理后的基質(zhì)顯微結(jié)構(gòu),采用回轉(zhuǎn)抗渣法探討了其在1600℃處的抗渣性能,并分析了其抗渣機(jī)理。結(jié)果表明:金屬al粉和si粉在升溫過程中與c原位反應(yīng)生成a14c3和sic,可大大改善其高溫強(qiáng)度。熔渣與鎂砂顆粒反應(yīng)生成低熔相cms和c3ms2導(dǎo)致鎂碳磚損毀,石墨含量的提高和電熔鎂鋯砂的加入能夠改善mgo-c磚的抗渣性能。

1 一．捻線用語 1.素線（filament） 構(gòu)成股線，簾線的單根鋼線。 2.股線（strand） 幾根素線捻合成的繩線。 3.芯線(core) 作為簾線的芯而使用的素線或股線。 4.外層（sheath） 芯線的周圍2根以上的素線纏繞配列層的總稱。 5.內(nèi)層（innersheath） 芯線和表面層的素線。 位于股線的中間的素線 例如：3+9+15的3層構(gòu)造的中間層。 6.外層（outersheath） 位于簾線的表面的素線或股線層。 7.簾線（cord） 2根以上的素線或2根以上的股線或素線與股線組合而構(gòu)成為最終制品的捻合物。 8.外繞線(wrapping)或螺旋繞線（spiralwrap） 簾線的外周纏繞的呈螺旋狀的素線。 9.簾線徑（corddiameter） 簾線的外接圓的直徑。 有含外繞線的場(chǎng)合

精品整理 頁腳內(nèi)容 簾線鋼質(zhì)量影響因素及控制措施 摘要:主要闡述了簾線鋼的質(zhì)量要求。對(duì)影響鋼中夾雜物的尺寸及形 態(tài)、熱軋線材的組織及表面質(zhì)量、偏析程度的因素進(jìn)行了分析，提出 了有效控制夾雜物形態(tài)和降低偏析程度的技術(shù)措施。 關(guān)鍵詞:簾線鋼夾雜物表面質(zhì)量偏析 鋼簾線主要用于輪胎子午線增強(qiáng)用的骨架，具有強(qiáng)度高、韌性好 的特點(diǎn)，也是線材制品中要求極高、生產(chǎn)難度最大的產(chǎn)品之一。由于 簾線用盤條要被拉拔成φ0.15～0.38mm的細(xì)絲。之后還要經(jīng)過高速 雙捻機(jī)合股成繩,要求拉拔及合股過程中100km斷絲不超過1次，因 此必須使用優(yōu)質(zhì)的高碳低合金線材才能滿足如此高的質(zhì)量要求。 對(duì)于簾線鋼的生產(chǎn)及質(zhì)量控制，國外鋼鐵企業(yè)如日本的神戶制鋼、 新日鐵、住友。以及德國薩斯特、法國梅森和韓國浦項(xiàng)等廠家經(jīng)過多 年的研制開發(fā),積累了大量的經(jīng)驗(yàn),形成了比較成熟的工藝。其共同特 點(diǎn)是生產(chǎn)工藝完善

新型干拉潤滑粉配合常規(guī)的鈉基干拉潤滑粉進(jìn)行直接拉拔,可省去常規(guī)干拉過程的中間熱處理工序。通過sem、拉伸試驗(yàn)機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)和平板硫化機(jī)等檢測(cè)設(shè)備對(duì)采用新型干拉工藝所生產(chǎn)的光面鋼絲、鍍銅鋼絲、濕拉單絲以及成品簾線各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行分析,驗(yàn)證該新型干拉工藝的可行性。分析結(jié)果表明:采用新型干拉工藝能夠改善光面鋼絲表面粗糙度,提高光面鋼絲表面帶粉量;由于干拉總壓縮率不同,2種中拉鋼絲扭轉(zhuǎn)性能存在差異,但鍍銅鋼絲、濕拉單絲扭轉(zhuǎn)性能無差異;新型干拉工藝生產(chǎn)所得鍍銅鋼絲珠光體片層間距減小,導(dǎo)致鍍銅鋼絲的破斷強(qiáng)度和斷面收縮率上升;由于鍍銅鋼絲破斷強(qiáng)度的升高,使得單絲平均破斷力上升;新型干拉工藝對(duì)鍍銅鋼絲鍍層,濕拉、合股捻制成品率以及成品鋼簾線的黏合性能無影響。

分析了國內(nèi)外幾個(gè)廠家生產(chǎn)的簾線鋼線材產(chǎn)品質(zhì)量,對(duì)其產(chǎn)品的化學(xué)成分、物理性能、組織形態(tài)、表面氧化鐵皮進(jìn)行全面檢測(cè),找出不同產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)的定量差異,明確了產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)的途徑。

從轉(zhuǎn)爐冶煉、lf精煉以及連鑄工藝角度,對(duì)簾線鋼盤條全氧含量控制技術(shù)進(jìn)行了研究,形成了以轉(zhuǎn)爐高碳出鋼、夾雜物塑性化處理、鋼液弱吹氬、增加連澆換包過程鋼液重量和連鑄保護(hù)澆注等為特點(diǎn)的控制技術(shù),使鞍鋼簾線鋼盤條全氧含量控制在0.0015%~0.0020%。

為探求線材的組織結(jié)構(gòu)對(duì)鋼簾線直拉工藝的適應(yīng)性,通過鉛淬火等溫處理和直拉加工等實(shí)驗(yàn)與分析,開展了72a簾線鋼線材的組織優(yōu)化研究。結(jié)果表明:索氏體組織線材具有較好的冷加工性能;工業(yè)生產(chǎn)中,采用相變前快冷、相變區(qū)(600～620℃)近似等溫轉(zhuǎn)變的控制冷卻工藝,72a簾線鋼線材獲得了均勻的索氏體組織,實(shí)際應(yīng)用完全滿足鋼簾線直拉工藝要求。

介紹了通過向鋼中添加cr、mo等合金和采用tmcp工藝,開發(fā)生產(chǎn)符合或超過美國標(biāo)準(zhǔn)《橋梁結(jié)構(gòu)鋼astma709》的高性能橋梁用鋼hps70w,該鋼具有良好的熱影響區(qū)硬度和焊縫低冷裂紋敏感性以及良好的焊接性能和低溫韌性,是現(xiàn)代化橋梁用鋼的優(yōu)秀材料。

介紹了鞍鋼新型trip鋼的研制開發(fā)過程。通過金相顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡對(duì)trip鋼的微觀組織進(jìn)行觀察,通過拉伸實(shí)驗(yàn)和汽車零件沖壓對(duì)trip鋼的基本力學(xué)性能和沖壓性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,trip鋼由鐵素體、貝氏體和殘余奧氏體組成,具有良好的強(qiáng)塑性和沖壓成形性能。

采用x射線衍射法對(duì)國內(nèi)外四家鋼廠簾線鋼盤條的織構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比研究.結(jié)果表明,國內(nèi)外各鋼廠盤條的織構(gòu)存在明顯差異,國內(nèi)盤條軸向上的{111}織構(gòu)強(qiáng)度大于國外盤條,然而盤條軸向上的{111}織構(gòu)是硬取向,不利于盤條的拉拔.通過延長加熱爐加熱時(shí)間、提高加熱溫度和提高吐絲溫度,可以使{111}織構(gòu)的強(qiáng)度明顯降低.

對(duì)簾線鋼中tin夾雜的形成熱力學(xué)進(jìn)行了計(jì)算,通過理論計(jì)算表明,在簾線鋼凝固過程后期,固液界面的tin平衡濃度積較低,易形成鈦夾雜。相對(duì)碳含量較低的簾線鋼而言,碳含量較高的簾線鋼在凝固后期由于固液界面的溫度較低,導(dǎo)致tin平衡濃度積也較低,更易于形成鈦夾雜。根據(jù)理論分析結(jié)果,采取了相應(yīng)的技術(shù)措施,使與鈦夾雜相關(guān)的簾線鋼合格率得到明顯提高。

高碳鋼簾線鋼絲拉拔條件的優(yōu)化

鞍鋼繼80l簾線鋼通過貝卡爾特公司認(rèn)證后，日前70l簾線鋼產(chǎn)品也通過了該企業(yè)的認(rèn)證。

近日，筆者從攀鋼有關(guān)部門獲悉，攀鋼已成功試制出高級(jí)別簾線鋼，此舉有望進(jìn)一步延伸攀鋼鋼鐵深加工產(chǎn)業(yè)鏈。

對(duì)簾線鋼用連鑄浸入式水口材質(zhì)和鋼液的相互作用進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,使用后的水口內(nèi)表面層耐火材料中al2o3含量由于發(fā)生脫碳反應(yīng)而升高,c基本消失,cao含量由于鋼中夾雜物黏附而升高;使用后的水口由于鋼液的沖刷和侵蝕存在損壞情況,造成高al2o3含量的耐火材料脫落進(jìn)入鋼水中,污染鋼液,使鋼中出現(xiàn)al2o3夾雜物,這種夾雜成為簾線鋼后續(xù)加工過程的裂紋源,嚴(yán)重影響簾線鋼質(zhì)量。

利用熱力學(xué)方法計(jì)算分析了簾線鋼中氧化物夾雜和tin夾雜物的形成情況，確定了cao-sio2-al2o3系氧化物夾雜塑性區(qū)成分范圍及形成塑性夾雜物鋼中的鋁含量和氧活度，tin夾雜物析出和控制條件，介紹了生產(chǎn)過程中夾雜物控制的具體措施和效果。