高碳鋼絲切丸用線材及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的是指一種高碳鋼絲切丸用線材及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬表面拋噴丸強(qiáng)化(shot peening)是利用機(jī)械離心式或氣動(dòng)式設(shè)備將磨料高速射出，沖擊傳動(dòng)零部件表面致表面形變并產(chǎn)生壓應(yīng)力、產(chǎn)生塑性變形，引起表面形變強(qiáng)化的方法，可改善和提高零部件表面性能，提高疲勞強(qiáng)度，其中高碳鋼絲切丸是拋丸強(qiáng)化用的理想金屬磨料。
[0003]目前，拋噴丸清理與強(qiáng)化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，國內(nèi)每年各種金屬磨料的消耗量就達(dá)到約五十萬噸，其中用于拋噴丸強(qiáng)化的磨料中，鋼絲切丸就占到70%。
[0004]鋼絲切丸即是將鋼絲切段而成的丸粒，根據(jù)使用鋼絲的不同，分為不銹鋼絲切丸、高碳鋼絲切丸和低碳鋼絲切丸。國內(nèi)目前鋼絲切丸市場(chǎng)較為混亂，主要生產(chǎn)技術(shù)含量較低的產(chǎn)品，用于彈簧、軸、齒輪、葉片等硬度較高的傳動(dòng)零部件處理的高硬度鋼絲切丸幾乎全是進(jìn)口。
[0005]在所查公開發(fā)表文獻(xiàn)中，有關(guān)于鋼絲切丸用線材生產(chǎn)的報(bào)道:一種鋼絲切丸金屬磨料，其重點(diǎn)為鋼絲切丸及其生產(chǎn)方法，且其鋼絲原料成分及各元素含量不同。一種高強(qiáng)度低合金高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方法，采用高碳0.86%?1.0%、鉻合金化(0.10%?1.0% )，但沒有釩合金，且其生產(chǎn)方法中沒有真空處理，連鑄坯為矩形，生產(chǎn)的高強(qiáng)度盤條用于拉拔。研究的高碳鋼絲切丸作為一種新拋丸強(qiáng)化用金屬磨料，其重點(diǎn)也為鋼絲切丸及其生產(chǎn)方法，其原料成分僅有碳、硅、錳、磷、硫，沒有合金元素要求。
[0006]在檢索的文獻(xiàn)中，未見關(guān)于高碳鋼絲切丸用線材及其生產(chǎn)方法的報(bào)道。
[0007]因此，為了提高高碳鋼絲切丸的硬度，提高歐文使用壽命，需要研制出一種Cr、V微合金化高碳鋼成分，并通過工藝改進(jìn)，均勻盤條的組織與性能，以滿足連續(xù)冷拉加工要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，本發(fā)明的目的是提供一種高碳鋼絲切丸用線材及其生產(chǎn)方法，其通過控制P、S、N含量，提高鋼質(zhì)的純凈度，降低成分偏析。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的一種高碳鋼絲切丸用線材，其特征在于:所述線材中各組分的重量百分比為:C:0.70?0.86%、Mn:0.50?0.90%、S1:0.15?0.35%、Cr 彡 0.40%、V 彡 0.05%、P 彡 0.020%、S 彡 0.015%、Cu 彡 0.20%、N 彡 0.0065%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。通過控制P、S、N含量，提高鋼質(zhì)的純凈度，降低成分偏析。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述線材中各組分的重量百分比為:C:0.84%、Mn:0.71%、Si:
0.23% ^ Cr:0.326%、V:0.005%、P:0.011%、S:0.010%、Cu:0.04%、N:0.0043%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0011]本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)上述高碳鋼絲切丸用線材的方法，包括如下步驟:
[0012]I)高爐冶煉鐵水一2)鐵水脫硫一3)轉(zhuǎn)爐冶煉一4)爐底吹氬一5)LF(LadleRefining Furnace，鋼包精煉爐)精煉一6) VD (Vacuum Degassing，真空脫氣)脫氣一7)連續(xù)鑄鋼一8)鑄坯清理一9)方坯加熱一10)高線乳制一11)斯太爾摩控冷一12)集卷一13)P/F (Proceed/Free,驅(qū)動(dòng)、游動(dòng))運(yùn)輸線一14)打捆;
[0013]其中，在所述3)轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中出鋼碳含量< 0.15% ;在所述7)連續(xù)鑄鋼步驟中連鑄中包鋼水過熱度為25?35°C，拉速為1.10?1.40m/min，結(jié)晶器采用電磁攪拌，連鑄采用輕壓下，總壓下量為10?15_ ;在所述10)高線乳制步驟中高線加熱爐的鋼坯出爐溫度為980?1040 °C，乳制規(guī)格為Φ 5.5?8.0mm ;在所述11)斯太爾摩控冷步驟中斯太爾摩風(fēng)機(jī)入口的輥道速度為0.75?0.91m/So
[0014]進(jìn)一步地，在所述3)轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中出鋼碳含量為0.070% ;在所述7)連續(xù)鑄鋼步驟中連鑄中包鋼水過熱度為28°C，拉速為1.30m/min,電磁攪拌參數(shù)中包括330A的攪拌電流和3.0Hz的工作頻率，連鑄總壓下量為11.5mm，連鑄坯斷面尺寸為200 X 200mm2;在所述10)高線乳制步驟中高線加熱爐的鋼坯出爐溫度為1008°C，乳制規(guī)格為Φ5.5mm ;在所述
11)斯太爾摩控冷步驟中斯太爾摩風(fēng)機(jī)入口的輥道速度為0.75m/So
[0015]采用LF精煉、VD脫氣等精煉工藝可以調(diào)整并均勻鋼中的化學(xué)成分，減少夾雜和氣體含量；通過提高鋼坯出爐溫度，高線加熱爐能夠使鋼坯化學(xué)成分更均勻，提高斯太爾摩風(fēng)機(jī)的輥道速度可以保證通條性能的改進(jìn)，而降低線材相變中后期的風(fēng)機(jī)風(fēng)量保證相變期間充分轉(zhuǎn)變，避免中心馬氏體的產(chǎn)生。采用爐底吹氬可進(jìn)一步調(diào)整并均勻鋼中的化學(xué)成分，最大限度地減少夾雜和氣體含量。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:該高碳鋼絲切丸用線材及其生產(chǎn)方法，能夠滿足線材制品行業(yè)對(duì)新產(chǎn)品的技術(shù)要求，具有線材鋼質(zhì)的純凈度高、成分和組織均勻以及通條性能好的特點(diǎn)，具有很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]實(shí)施例1:
[0019]一種高碳鋼絲切丸用線材，其中各組分的重量百分比為:C:0.70%, Mn:0.90%、Si:0.35%、Cr:0.016%、V:0.006%、P:0.011 %、S:0.009%、Cu:0.04%、N:0.0056%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0020]生產(chǎn)上述高碳鋼絲切丸用線材的方法，包括以下步驟:高爐冶煉鐵水一鐵水脫硫—轉(zhuǎn)爐冶煉一吹氣一LF精煉一VD脫氣一連續(xù)鑄鋼一鑄還清理一方還加熱一尚線乳制一斯太爾摩控冷一集卷一P/F線運(yùn)輸一打捆。其中，轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中出鋼溫度1665°C，出鋼碳含量0.06%，采用爐底吹氬、LF精煉、VD脫氣及軟吹等精煉工藝可以調(diào)整并均勻鋼中的化學(xué)成分，減少夾雜和氣體含量；連續(xù)鑄鋼步驟中連鑄中包鋼水過熱度25°C，拉速為1.1Om/min，結(jié)晶器采用電磁攪拌(攪拌電流為330A，頻率為3.0Hz)，連鑄采用四輥輕壓下，每輥壓下量分別為2.0mm、3.5mm、3.0mm和3.0mm，連鑄還斷面尺寸為200 X 200mm2;高線乳制步驟中高線加熱爐的鋼坯出爐溫度為980°C，乳制規(guī)格為Φ5.5mm ;斯太爾摩控冷步驟中斯太爾摩風(fēng)機(jī)入口的棍道速度為0.75m/so
[0021]本發(fā)明高碳鋼絲切丸用線材的抗拉強(qiáng)度達(dá)1105MPa，斷面收縮率為56%，索氏體含量為90%，中心網(wǎng)狀碳化物為0.0級(jí)，中心馬氏體O級(jí)，奧氏體晶粒度8級(jí)，A、B、C、D夾雜物分別為0.5級(jí)、O級(jí)、O級(jí)、0.5級(jí)。
[0022]實(shí)施例2:
[0023]一種高碳鋼絲切丸用線材，其中各組分的重量百分比為:C:0.86%, Mn:0.50%,Si:0.15%、Cr:0.136%、V:0.019%、P:0.009%、S:0.006%、Cu:0.04%、N:0.0052%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0024]生產(chǎn)上述高碳鋼絲切丸用線材的方法，包括以下步驟:高爐冶煉鐵水一鐵水脫硫—轉(zhuǎn)爐冶煉一吹氣一LF精煉一VD脫氣一連續(xù)鑄鋼一鑄還清理一方還加熱一尚線乳制一斯太爾摩控冷一集卷一P/F線運(yùn)輸一打捆。其中，轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中出鋼溫度1660°C，出鋼碳含量0.083%，采用爐底吹氬、LF精煉、VD脫氣及軟吹等精煉工藝可以調(diào)整并均勻鋼中的化學(xué)成分，減少夾雜和氣體含量；連續(xù)鑄鋼步驟中連鑄中包鋼水過熱度35°C，拉速為1.40m/min,結(jié)晶器采用電磁攪拌(攪拌電流為330A，頻率為3.0Hz)，連鑄采用四輥輕壓下，每輥壓下量分別為3.0mm、3.5mm、3.0mm和3.0mm，連鑄還斷面尺寸為200 X 200mm2;高線乳制步驟中