中高碳丝材金相检验方法优化研究

不同规格不同化学成分的试样,腐蚀方法不同、腐蚀时间不同、成像程度不同,对金相组织观察会产生不同的影响,使索氏体化率定量评定产生误差。选用0.90~2.00 mm的热处理磷化钢丝和6.50~14.00 mm的线材进行试验,采用表面浸入法对试样表面进行腐蚀。对热处理磷化钢丝不同直径和不同材质的金相组织进行观察,确定最佳腐蚀时间。针对金相组织观察时同一个场景中的不同目标有距离差,运用景深叠加技术使金相组织成像清晰,使评定结果更准确。

高导热性合金化帘线钢盘条生产实践

通过Cr元素合金化设计,开发了高导热性合金化帘线钢盘条C72D2Cr、C82D2Cr。与普通C72D2、C82D2、C86D2相比,C72D2Cr、C82D2Cr具有更高的导热系数。通过轧钢工艺和设备优化,高导热性合金化帘线钢盘条的抗拉强度极差可控制在60 MPa以内,索氏体化率达到95%;索氏体片层间距可控制在90~110 nm,索氏体片层更加细小平直,珠光体团更加均匀,可满足用户高导热性超高强度钢帘线的生产。

SWRH82B钢工艺优化与质量提升

通过控制转炉出钢终点碳、磷含量及温度、下渣量,采取无铝脱氧工艺,合金烘烤,精炼炉分阶段氩气流量调整控制,重新优化渣系,连铸稳定浇铸过热度、拉速等参数,采用优质耐材水口、保证二冷室冷却效果良好,轧钢采用控轧控冷技术,保证索氏体化率85%以上,且不出现马氏体等异常组织,使SWRH82B钢绞线质量明显改善。

82B盘条控冷工艺优化研究

通过热膨胀试验测定了82B试验钢的临界转变温度并绘制静态CCT曲线;研究了冷却制度对82B盘条金相组织的影响。结果表明:冷却相变时大的过冷度,可以减小片层间距,提高索氏体化率,得到强度和伸长率更好的盘条。因此须增加相变前的冷速(不低于8℃/s),控制相变过程中温度的稳定(560~640℃),控制相变后冷速不进入马氏体转变区间。经过工艺调整,盘条的索氏体化率从88%提高到90%以上,珠光体片间距控制在150 nm以下。

DX70高碳钢盘圆的研制与开发

首钢水城钢铁(集团)有限公司(简称水钢,下同)为生产满足下游用户使用要求的椎6.5 mm规格深拉钢丝用DX70盘条,对盘条成分盘条成分进行优化设计;制定了合理可行的DX70热轧盘条控轧控冷工艺。综合金相组织、力学性能及用户试用说明,用此工艺生产的DX70盘条索氏体占比达到95%,平均断面收缩率49.6%,高于内控标准(Z≥30%),用户反馈拉拔性能良好。

高碳钢中珠光体片层与先共析铁素体对断裂韧性的影响

以珠光体钢为研究对象,在不同盐浴温度下等温获得不同特征的珠光体组织。进行了力学性能测试与准静态断裂韧性(J0.2BL)测试,在扫描电子显微镜(SEM)下观察了微观组织与裂纹扩展路径。研究结果表明,珠光体片层间距与铁素体量对断裂韧性具有显著影响,裂纹扩展阻力由珠光体片层间距以及先共析铁素体含量共同决定,根据不同组织对裂纹扩展阻力的贡献值珠光体钢裂纹扩展总阻力可用表达式δ(SUM)=k'δ(P)+kδ(F)来进行描述,随着等温温度的增加,珠光体片层间距与先共析铁素体量增加,珠光体钢裂纹扩展总阻力呈先上升后下降的趋势,与J0.2BL实验结果具有一致的趋势。

胀断连杆用非调质钢C70S6的材料特性及组织性能控制

采用金相分析、硬度测定和热模拟压缩变形等实验,结合采集的工业生产数据,研究了胀断连杆用非调质钢C70S6的材料特性及组织性能控制。主要包括动态连续冷却相变规律及其影响,先共析铁素体的特性及影响,以及硬度的影响因素分析及控制。结果表明:动态连续冷却过程中,随着冷速在0.5~20℃/s范围内变化时,组织类型和含量的变化均不大;金相检验误判是部分连杆锻造企业发现连杆内部存在铁素体含量超标的主要原因;碳当量和索氏体化率是调控硬度的关键。

典型线材金相组织分析

采用金相分析,对安阳钢铁公司典型线材进行综合检验,将正常组织和常见缺陷组织进行对比,分析缺陷组织产生的原因及其对线材力学性能的影响,并提出改进意见。

72A帘线钢抗拉强度偏低成因分析

采用金相分析及扫描电镜观察，研究了造成72A帘线钢抗拉强度偏低的主要原因。结果表明：80～120μm厚度的部分脱碳层对成品抗拉强度影响不大，由冷却工艺造成的索氏体化率偏低以及索氏体片层间距偏大才是造成72A帘线钢抗拉强度偏低的主要原因。

SWRH82B盘条实物质量分析

对四个生产厂家SWRH82B盘条的拉拔情况及钢绞线产品力学性能进行了系统分析,同时分析了各厂家盘条的力学性能、化学成分、微观组织等。分析结果表明,保证SWRH82B盘条化学成分均匀、氮含量控制在45ppm以下、索氏体化率达到92%左右、抗拉强度目标值控制在1180MPa将有利于拉拔和捻股,钢绞线成品性能良好。

胎圈钢丝用合金盘条C82DACr的轧制开发

介绍胎圈钢丝用合金盘条C82DACr的轧制开发过程。通过合理的轧制工艺,盘条获得了较为理想的力学性能和金相组织,其索氏体化率达到85%以上,并对产品后期加工进行跟踪,盘条经客户使用,效果良好。

高强钢丝生产工艺的热模拟研究

利用热模拟仪、组织观察和维氏硬度测量等手段,研究了变形温度、保温温度和冷却速度对高强钢丝组织和性能的影响。结果表明:变形温度T1对材料的索氏体化率影响较小;冷速V的增大或保温温度T2的降低,均可以促进材料的索氏体化率增大,珠光体片层间距和珠光体团尺寸减小。在试验条件下,最佳工艺参数为T1=900℃、V=30℃/s、T2=580℃,此时的维氏硬度(HV10)最高。

1960MPa级钢丝绳用高碳钢线材的开发

研究了用于1 960MPa级钢丝绳的C82D2热轧盘条的工业性试制,详细探讨了盘条的成分、组织、性能以及拉制钢丝的力学性能。结果表明:严格的精炼、偏析控制是炼钢的关键;盘条表面无脱碳层,索氏体化率达95%,片层间距134~168nm,σb平均值为1 167.6MPa;钢丝的强度、弯曲和扭转性能均符合标准要求,疲劳寿命平均值达9.0万次。

SWRS82BCr预应力钢绞线盘条试制

针对YL82B盘条技术要求与国外标准存在的差距,采用"80 t顶底复吹转炉→90 t LF炉精炼→180 mm×240 mm直弧形矩形坯连铸机→高速线材轧机"工艺流程试制SWRS82BCr预应力钢绞线盘条。采用LF炉精确控制化学成分、LF白渣操作、连铸全过程保护浇注、低过热度浇注和控轧控冷等工艺措施,试制的SWRS82BCr盘条化学成分稳定、抗拉强度波动小,断面收缩率不小于35%,金相组织为S+P+极少量0.5级Fe3C,索氏体化率不低于85%,中心偏析不大于2.5级,完全满足用户要求。

LX72A帘线钢盘条开发

介绍LX72A帘线钢盘条开发过程。通过改良LF炉精炼渣系及优化连铸二冷参数等工艺手段,有效降低钢水中的夹杂物含量,缓解连铸方坯的碳偏析;在轧制过程中,通过优化加热炉的空燃比,以弱还原性气氛缓解方坯表面脱碳现象,使盘条表面局部总脱碳层厚度小于0.05 mm,采用开轧温度960～1 000℃,入精轧温度850～880℃,吐丝温度880～910℃,辊道速度0.95 m/s的轧制工艺,使盘条索氏体化率超过85%。生产的5.5 mm热轧盘条抗拉强度为1 040～1 100 MPa,伸长率不小于15%,断面收缩率大于44%,其综合质量通过了贝卡尔特测评机构的专业测评,盘条顺利拉拔至0.22 mm,经捻制合股后完全满足钢帘线使用要求。

Ф4.8mm螺旋肋钢丝断裂原因分析

采用力学性能试验、化学分析和金相分析等方法对 4. 8mm螺旋肋钢丝发生脆断及力学性能不合格的原因进行分析,认为 4. 8mm螺旋肋钢丝脆断的主要原因是原料中存在中心碳偏析;力学性能不合格的主要原因是线材生产时冷却速度慢,造成索氏体化率偏低。

Φ1.30mm HT胎圈钢丝的开发

根据用户要求,提出Φ1.30mm HT胎圈钢丝原料选用、表面预处理、拉拔、镀铜的技术要求。选取优质Φ5.5 mm 72LX盘条,抗拉强度不小于1 050 MPa,索氏体体积分数不小于85%;盘条预处理采用电解酸洗及涂硼工艺,电解电流（150±30）A;采用13道次拉拔,平均部分压缩率为19.9%,模芯采用YG8硬质合金材料,模具定径带长度约为钢丝直径的20%~40%,拉拔时模盒、卷筒温度应分别控制在30℃和50℃内;回火温度控制在420~440℃;镀铜时,控制ρ（CuSO4.5H2O）为10~16 g/L,ρ（Fe2＋）〈30 g/L。成品Φ1.30mm HT胎圈钢丝抗拉强度达到2186 MPa,镀层质量0.35 g/kg,与橡胶黏合力达到1120 N,各项指标均满足技术要求。

切割钢丝盘条的显微组织研究

为适应切割钢丝对盘条深加工性能的高要求,研究了大拉拔塑性变形条件下盘条显微组织中渗碳体片层间距对成品钢丝性能的影响,发现显微组织的渗碳体片层间距<80 nm时会降低钢丝的拉拔加工硬化率,同时也会降低拉拔后钢丝的扭转性能。在工业化生产条件下,盘条显微组织控制在索氏体和珠光体范围内,比将显微组织控制在索氏体和屈氏体范围内更适合大压缩率的拉拔,即不能盲目追求高索氏体化率。盘条的屈强比参数可作为盘条显微组织索氏体化率的参考。

柳钢帘线钢盘条成功拉拔成直径0.3 mm钢丝

柳钢集团自主开发的LX70A帘线钢盘条在柳钢实业公司桂龙金属制品厂成功拉拔成直径0.3 mm钢丝,单丝直径只有5根头发粗,为广西最细。此次开发的帘线钢产品氮质量分数控制在0.0020%以内、索氏体化率93%以上,拉拔总变形率高达99.7%。帘线钢盘条的成功开发,进一步提升了柳钢集团工业线材产品档次,增强了产品市场竞争力。

钢绞线用热轧盘条工艺优化与实践

通过对不同规格的预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条的化学成分进行优化,即增加C、Mn含量,对Φ10mm以上的盘条添加微量Cr进行合金化,并调整了炼钢工艺和盘条控冷工艺,使钢绞线用热轧盘条的力学性能、索氏体化率、塑性等各项指标稳步提升,满足了客户要求。