專利名稱：一種制絲用含硼高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方法
一種制絲用含硼高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制絲用含硼高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方 法。
背景技術(shù)：
B元素在鋼中通常起提高淬透性和抗疲勞性的作用，對(duì)提高耐熱鋼的蠕變強(qiáng)度也 有益處。此外，還可以起到提高強(qiáng)度，抑制鐵素體形成，固氮等作用。
專利號(hào)為CN 200710113916. 8的中國(guó)專利提供了一種含硼鋼和該鋼種的制備方 法。該鋼種成分要求為:C :0. 32% 0. 44%, Si :0. 15% 0. 37%, Mn :1. 10% 1. 40%, P ≥ 0. 030%,S 彡≥0. 030%,B :0. 0005% 0. 0035%,Al :0. 015% 0. 070%，余為 Fe 和微 量雜質(zhì)。其制備方法包括電爐冶煉-爐外精煉-鋼坯連鑄-半連軋軋制，軋得規(guī)格Φ30 130mm的圓鋼。該發(fā)明中添加B以保證鋼的淬透性，從而使其可以用于制造重要機(jī)械零件。
專利號(hào)為CN200710023901. 2的中國(guó)專利公開了一種抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)得 到大大提高的低碳鋼盤條，所述的低碳鋼盤條中的碳元素、錳元素、鈮元素、硼元素所占的 重量百分比為碳為0. 04 0. 10%，錳為0. 25 0. 60%，鈮為0. 008 0. 017%，硼為20 40ppmo
目前，我國(guó)在含硼鋼的研究方面做了許多工作，也研制出了多種含硼鋼，但是用于 制絲的含硼高碳鋼盤條尚未見諸報(bào)道。
普通高碳鋼盤條在制絲過程由于間隙原子加工硬化的作用使其變形能力大幅下 降。為提高普通高碳鋼盤條在制絲過程的變形能力，需要在減輕盤條在制絲過程的加工硬 化開展研究工作。本專利正是在這方面通過在鋼中加入B，提高盤條的變形能力，進(jìn)而降低 盤條加工成鋼簾線過程的斷絲率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種專用于制絲的斷絲率低的 含硼高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的該高碳鋼的成分(重量百分比)為C :0. 6% 0.9%、 Si :0. 1 % 1. 0 %、Mn :0· 3 % 1. 0 %、B :0. 001 % 0. 010 %、Al < 0. 002 % (最好 < 0. 0015% ),P+S < 0. 025%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)，雜質(zhì)< 0. 1%。
本發(fā)明鋼種成分的范圍設(shè)定理由如下。
C是有助于提高強(qiáng)度的元素，所以[C]要高于0.6%。但是，如果[C]過高，鋼易脆 化，降低線材的拔絲性能，同時(shí)，在C含量超過0.9%時(shí)，B對(duì)鋼基本不起作用。因此，[C]要 控制在0.9%以下。
Si是具有脫氧作用的元素，要想發(fā)揮它的作用，必須使其含量高于0.1%，最好高 于0.2%。但是如果[Si]過剩，就會(huì)生成大量的脫氧生成物SiO2，降低線材的拔絲性能，因 此[Si]要控制在1.0%以下。
Mn具有與Si相同的脫氧作用，同時(shí)還具有細(xì)化組織和控制夾雜物的作用。因此， 為了充分地發(fā)揮其作用，要將[Mn]控制在0.3%以上，最好高于0.4%。但如果[Mn]過剩， 會(huì)使鋼材脆化，降低拔絲性能，因此[Mn]要控制在1.0%以下，最好低于0.9%。
B可以顯著提高鋼的淬透性，同時(shí)也可以提高盤條的變形性能，但是其含量不宜過 高，應(yīng)該將盤條B含量控制在0. 001 % 0. 01 %范圍內(nèi)。
[Al]過多，夾雜物中的Al2O3含量就會(huì)過高，就會(huì)生成引起斷線的粗大的Al2O315因 此，要盡量控制，要將[Al]控制在0. 002%以下，最好低于0. 0015%。
P是具有強(qiáng)烈偏析傾向的元素，通常還引起硫和錳的共同偏聚，對(duì)產(chǎn)品組織和性能 的均勻性有害，硫則容易在鋼中與錳形成MnS夾雜，對(duì)產(chǎn)品的扭轉(zhuǎn)性能有害，因此將P+S控 制在0. 025%以下，在不造成其它影響的情況下，越低越好。
本發(fā)明中的含硼高碳鋼基本成分如上所述，其余部分為鐵及不可避免的雜質(zhì)，這 些雜質(zhì)隨著原料、材料和生產(chǎn)設(shè)備等混入，也是允許的，但是雜質(zhì)含量不得高于0. 1%。
本發(fā)明制絲用含硼高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法包括下列工序鐵水脫硫預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐 冶煉-LF精煉-連鑄-連軋-線材軋制。與成分相近的不含硼的普通高碳鋼的生產(chǎn)工藝相 比，為了發(fā)揮B在鋼中的有益作用，并防止B元素不均勻分布導(dǎo)致含B高碳鋼加工性能的降 低，本發(fā)明在含硼高碳鋼盤條的生產(chǎn)過程中主要采用了轉(zhuǎn)爐爐后高碳出鋼和低過熱度連鑄 的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明制絲用含硼高碳鋼盤條的具體生產(chǎn)工藝如下要求鐵水脫硫預(yù)處理后鐵水 中的硫含量不超過0. 002%。轉(zhuǎn)爐冶煉前期造高堿度氧化性渣，頂渣堿度在1. 5 4. 0之 間，F(xiàn)eO含量為8% 20%，轉(zhuǎn)爐冶煉后鋼中的磷不超過0.015%。含硼高碳鋼轉(zhuǎn)爐出鋼過程 要求高碳出鋼，碳含量控制在距目標(biāo)成分0. 05% 0.2%范圍內(nèi)，并采用白灰蓋罐，白灰中 CaO含量要求>95%，用量為2 3kg/t。LF精煉時(shí)間為15 40分鐘。LF精煉后鋼中氮含 量不大于40X10_6、氧活度不大于20X10_6。經(jīng)過精煉后的鋼液通過大方坯連鑄鑄成斷面尺 寸為^0mmX380mm的鋼坯。在連鑄過程使用低過熱度連鑄的工藝制度，中間包鋼水過熱度 為12 25°C。在連軋工序，大方坯總加熱時(shí)間為3 5小時(shí)，高溫均熱段均熱溫度為1000 1300°C，均熱時(shí)間為30 65分鐘；將大方坯軋制成斷面尺寸為120mmX 120mm的連軋坯。 在線材工序，連軋坯總加熱時(shí)間為3 4. 5小時(shí)，高溫均熱段均熱溫度1000 1300°C，均熱 時(shí)間為30 45分鐘；線材終軋溫度為950 1050°C，吐絲溫度為850 930°C，軋后盤條 冷卻速度15 25°C /s，軋得規(guī)格Φ 5. 5mm的盤條。
采用本發(fā)明成分和工藝生產(chǎn)的含硼高碳鋼盤條性能好，與采用普通工藝生產(chǎn)的不 含硼的高碳鋼盤條相比，用直徑5. 5mm的盤條生產(chǎn)2+2*0. 35mm規(guī)格鋼簾線時(shí)，制絲合股過 程的斷絲率由5 7次/噸降低到1 3次/噸。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
表1為本發(fā)明實(shí)施例制絲用含硼高碳鋼盤條的成分(重量百分比)。
表2為本發(fā)明實(shí)施例制絲用含硼高碳鋼盤條的生產(chǎn)工藝。為比較本發(fā)明的效果在 表中還給出了對(duì)比例。
表1本發(fā)明實(shí)施例含硼高碳鋼盤條的成分(wt% )
權(quán)利要求
1.一種制絲用含硼高碳鋼盤條，其特征在于該鋼種的成分重量百分比為C:0.6% 0. 9%, Si 0. 1. 0%, Mn :0. 3% 1. 0%、B :0. 001% 0. 010%, Al < 0. 002%, P+S < 0. 025%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)，雜質(zhì)< 0. 1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制絲用含硼高碳鋼盤條，其特征在于所述的Al< 0. 0015%。
3.—種權(quán)利要求1或2所述制絲用含硼高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，包括下列工序鐵水 脫硫預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-連鑄-連軋-線材軋制，其特征在于轉(zhuǎn)爐出鋼過程采用 高碳出鋼，碳含量控制在距目標(biāo)成分0. 05 % 0. 2 %，用白灰蓋罐，白灰中CaO含量> 95 %， 用量為2 3kg/t ；連鑄過程使用低過熱度連鑄工藝制度，中間包鋼水過熱度為12 25°C; 以上百分比均為重量百分比。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制絲用含硼高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于所述鐵水脫 硫預(yù)處理后鐵水中的硫含量不超過0. 002%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制絲用含硼高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐冶煉前 期造高堿度氧化性渣，頂渣堿度為1. 5 4. 0，F(xiàn)eO含量為8% 20%，轉(zhuǎn)爐冶煉后鋼中的磷 不超過0. 015%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制絲用含硼高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于所述LF精煉 時(shí)間為15 40分鐘，精煉后鋼中氮含量不大于40X 10_6、氧活度不大于20X 10_6。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制絲用含硼高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于在連軋工 序，對(duì)^OmmX 380mm連鑄大方坯加熱3 5小時(shí)，高溫均熱段均熱溫度1000 1300°C，均熱 時(shí)間30 65分鐘，然后軋制成120mmX 120mm的連軋坯；在線材軋制工序，連軋坯加熱3 4. 5小時(shí)，高溫均熱段均熱溫度1000 1300°C，均熱時(shí)間30 45分鐘，終軋溫度950 1050°C，吐絲溫度850 930°C，軋后盤條冷卻速度15 25°C /s，盤條規(guī)格Φ 5. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制絲用含硼高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方法，其成分C0.6％～0.9％、Si0.1％～1.0％、Mn0.3％～1.0％、B0.001％～0.010％、Al＜0.002％、P+S＜0.025％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。其生產(chǎn)方法鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-連鑄-連軋-線材軋制，特點(diǎn)是轉(zhuǎn)爐出鋼過程采用高碳出鋼，碳含量控制在距目標(biāo)成分0.05％～0.2％；用白灰蓋罐，用量為2～3kg/t；連鑄過程使用低過熱度連鑄工藝制度，中間包鋼水過熱度為12～25℃。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的盤條與普通工藝相比，在生產(chǎn)鋼簾線時(shí)制絲合股過程的斷絲率由5～7次/噸降低到1～3次/噸。
文檔編號(hào)C21D8/06GK102031447SQ20091018778
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者任玉輝, 常桂華, 曹亞丹, 李德剛, 王秉喜, 耿繼雙, 薛軍, 郭大勇, 高航 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司