一种具有均匀截面晶粒度的拉丝材及其生产方法与流程

专利2022-05-09  87


本发明涉及钢铁冶炼和高速线材轧制技术领域,尤其涉及一种具有均匀截面晶粒度的拉丝材及其生产方法。



背景技术:

钢材内部混晶组织是材料常见的组织缺陷,在单一金相视场组织晶粒尺寸大小不一,形态各异,具体表现为在盘条表面薄层内晶粒粗大,盘条中部和心部晶粒则细小均匀,粗大晶粒分布在盘条表层,偶尔出现在局部区域且位置不固定。日本jis工业标准认为混晶组织是在一定视场内相对于整体而言晶粒度级别差≥3级的晶粒出现最多,且占面积的20%以上的组织。

目前,常规工业方法生产的低碳拉丝盘条容易出现截面组织的晶粒大小不均现象,影响拉丝材的塑性和韧性,使得盘条拉拔后容易开裂或折断。

综上所述,现有技术中存在以下问题:制丝用的低碳拉丝盘条容易出现截面组织的晶粒大小差异不均现象,影响拉丝盘条的塑性和韧性。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种具有均匀截面晶粒度的拉丝材及其生产方法,通过优化成分设计和轧制工艺,得出均匀截面晶粒度拉丝材,以获得良好的综合力学性能和拉拔性能。

为了解决上述技术问题,本发明提供一种具有均匀截面晶粒度的拉丝材,其化学成分包括:c≤0.07%、si≤0.18%、mn0.15~0.80%、n≤0.007%、o≤0.004%以及cr0.30~0.50%、ti0.05~0.08%和b0.0008~0.0070%中的任意一种或两种,余量为fe和不可避免的杂质。

本发明还提供了一种拉丝材的生产方法,用于生产上述的具有均匀截面晶粒度的拉丝材,包括以下步骤:

步骤a:控制钢坯加热温度,均热段温度控制在1050~1090℃、加热2段温度控制在1080~1120℃,加热1段温度控制在880~920℃;

步骤b:入精轧温度控制在840~880℃;

步骤c:控制出精轧机的终轧温度在990℃~1020℃;

步骤d:控制吐丝温度在830~870℃

优选地,在上述步骤a中,加热总时间≥95min。

优选地,在上述步骤b中,利用精轧机前水箱闭环反馈式调节功能,选择温度控制模式,根据设定的温度自动调整水箱流量,控制进精轧温度。

优选地,在上述步骤c中,利用精轧机组机架间水冷系统,控制出精轧机的终轧温度。

优选地,在上述步骤d中,利用精轧机后到吐丝机之间的水箱闭环反馈调节功能,控制吐丝温度。

优选地,还包括步骤e:产品进入风冷辊道速度为0.2~0.6m/s;风机开启前0~6台,佳灵装置开度调整为40%,保温罩全部开启。

优选地,在盘条中添加cr时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.15~0.35%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.35~0.60%。

优选地,在盘条中添加单一元素ti或b或二者同时添加时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.25~0.60%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.60~0.80%;

此时:

在上述步骤a中:均热段温度控制在1050℃、加热2段温度控制在1090℃,加热1段温度控制在900℃;

步骤b中:入精轧温度控制在860℃;

步骤c中:控制出精轧机的终轧温度在995℃;

步骤d中:控制吐丝温度在830℃;

总加热时间为120min。

优选地,在盘条中添加单一元素ti或b或二者同时添加时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.25~0.60%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.60~0.80%;

此时:

在步骤a中:均热段温度控制在1060℃、加热2段温度控制在1100℃,加热1段温度控制在910℃;

在步骤b中:入精轧温度控制在870℃;

在步骤c中:控制出精轧机的终轧温度在1010℃;

在步骤d中:控制吐丝温度在850℃;

总加热时间140min。

本发明提供的拉丝材及其生产工艺,在使用之后,通过优化成分设计和轧制工艺,得出均匀截面晶粒度拉丝材,以获得良好的综合力学性能和拉拔性能。

附图说明

图1为本发明的金相组织图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提出本发明提供一种具有均匀截面晶粒度的拉丝材,其化学成分包括:c≤0.07%、si≤0.18%、mn0.15~0.80%、n≤0.007%、o≤0.004%以及cr0.30~0.50%、ti0.05~0.08%和b0.0008~0.0070%中的任意一种或两种,余量为fe和不可避免的杂质。

本发明还提供了一种拉丝材的生产方法,用于生产上述的具有均匀截面晶粒度的拉丝材,包括以下步骤:

步骤a:控制钢坯加热温度,均热段温度控制在1050~1090℃、加热2段温度控制在1080~1120℃,加热1段温度控制在880~920℃;

步骤b:入精轧温度控制在840~880℃;

步骤c:控制出精轧机的终轧温度在990℃~1020℃;

步骤d:控制吐丝温度在830~870℃

在上述步骤a中,加热总时间≥95min。

在上述步骤b中,利用精轧机前水箱闭环反馈式调节功能,选择温度控制模式,根据设定的温度自动调整水箱流量,控制进精轧温度。

在上述步骤c中,利用精轧机组机架间水冷系统,控制出精轧机的终轧温度,避免轧件变形过程温度过高,导致奥氏体晶粒异常长大,导致截面晶粒不均。

在上述步骤d中,利用精轧机后到吐丝机之间的水箱闭环反馈调节功能,控制吐丝温度,防止精轧后轧件温度过高,导致组织异常长大,产生晶粒大小差异过大。

还包括步骤e:产品进入风冷辊道速度为0.2~0.6m/s;风机开启前0~6台,佳灵装置开度调整为40%,保温罩全部开启。

当在盘条中添加cr时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.15~0.35%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.35~0.60%。

当在盘条中添加单一元素ti或b或二者同时添加时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.25~0.60%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.60~0.80%;

此时:

在上述步骤a中:均热段温度控制在1050℃、加热2段温度控制在1090℃,加热1段温度控制在900℃;

步骤b中:入精轧温度控制在860℃;

步骤c中:控制出精轧机的终轧温度在995℃;

步骤d中:控制吐丝温度在830℃;

总加热时间为120min。

当在盘条中添加单一元素ti或b或二者同时添加时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.25~0.60%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.60~0.80%;

此时:

在步骤a中:均热段温度控制在1060℃、加热2段温度控制在1100℃,加热1段温度控制在910℃;

在步骤b中:入精轧温度控制在870℃;

在步骤c中:控制出精轧机的终轧温度在1010℃;

在步骤d中:控制吐丝温度在850℃;

总加热时间140min。

需要说明的是,上述热轧方法用于轧制φ8mm规格制丝用低碳钢盘条,可采用下述方式进行验证:

步骤一,成品取样:在不同批次盘卷上分别取头部、尾部搭接点和非搭接点试样,试样规格为8mm×350mm;

步骤二,制备试样:将原始取样盘条加工成金相检验试样,试样尺寸为8mm×(15~20)mm,将试样截面在砂轮机上打磨,再用金相试纸抛光后,用4%硝酸酒精溶液腐蚀3~5s,完成金相试样的制备;

步骤三,试样观察:将制备的金相试样放在光学显微镜下观察整个试样截面是否出现晶粒粗细不一致、差异过大的情况;

如图1所示,按照上述工艺参数控制轧制,成品盘条铁素体晶粒度8.5~9.0级,未发现截面晶粒不均匀情况。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种具有均匀截面晶粒度的拉丝材,其特征在于,其化学成分包括:c≤0.07%、si≤0.18%、mn0.15~0.80%、n≤0.007%、o≤0.004%以及cr0.30~0.50%、ti0.05~0.08%和b0.0008~0.0070%中的任意一种或两种,余量为fe和不可避免的杂质。

2.一种拉丝材的生产方法,用于生产上述权利要求1所述的具有均匀截面晶粒度的拉丝材,其特征在于:

包括以下步骤:

步骤a:控制钢坯加热温度,均热段温度控制在1050~1090℃、加热2段温度控制在1080~1120℃,加热1段温度控制在880~920℃;

步骤b:入精轧温度控制在840~880℃;

步骤c:控制出精轧机的终轧温度在990℃~1020℃;

步骤d:控制吐丝温度在830~870℃。

3.如权利要求2所述的拉丝材的生产方法,其特征在于:

在上述步骤a中,加热总时间≥95min。

4.如权利要求2所述的拉丝材的生产方法,其特征在于:

在上述步骤b中,利用精轧机前水箱闭环反馈式调节功能,选择温度控制模式,根据设定的温度自动调整水箱流量,控制进精轧温度。

5.如权利要求2所述的拉丝材的生产方法,其特征在于:

在上述步骤c中,利用精轧机组机架间水冷系统,控制出精轧机的终轧温度。

6.如权利要求2所述的拉丝材的生产方法,其特征在于:。

在上述步骤d中,利用精轧机后到吐丝机之间的水箱闭环反馈调节功能,控制吐丝温度。

7.如权利要求2-6任一项所述的拉丝材的生产方法,其特征在于:

还包括步骤e:产品进入风冷辊道速度为0.2~0.6m/s;风机开启前0~6台,佳灵装置开度调整为40%,保温罩全部开启。

8.如权利要求2-6任一项所述的拉丝材的生产方法,其特征在于:

在盘条中添加cr时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.15~0.35%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.35~0.60%。

9.如权利要求2-6任一项所述的拉丝材的生产方法,其特征在于:

在盘条中添加单一元素ti或b或二者同时添加时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.25~0.60%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.60~0.80%;

此时:

在上述步骤a中:均热段温度控制在1050℃、加热2段温度控制在1090℃,加热1段温度控制在900℃;

步骤b中:入精轧温度控制在860℃;

步骤c中:控制出精轧机的终轧温度在995℃;

步骤d中:控制吐丝温度在830℃;

总加热时间为120min。

10.如权利要求2-6任一项所述的拉丝材的生产方法,其特征在于:

在盘条中添加单一元素ti或b或二者同时添加时,若c0.06~0.12%,控制mn含量为0.25~0.60%;若c0.12~0.30%,控制mn含量为0.60~0.80%;

此时:

在步骤a中:均热段温度控制在1060℃、加热2段温度控制在1100℃,加热1段温度控制在910℃;

在步骤b中:入精轧温度控制在870℃;

在步骤c中:控制出精轧机的终轧温度在1010℃;

在步骤d中:控制吐丝温度在850℃;

总加热时间140min。

技术总结
本发明公开一种具有均匀截面晶粒度的拉丝材,其特征在于,其化学成分包括:C≤0.07%、Si≤0.18%、Mn0.15~0.80%、N≤0.007%、O≤0.004%以及Cr0.30~0.50%、Ti0.05~0.08%和B0.0008~0.0070%中的任意一种或两种,余量为Fe和不可避免的杂质。本发明还提供了一种拉丝材的生产方法,包括以下步骤:步骤A:控制钢坯加热温度,均热段温度控制在1050~1090℃、加热2段温度控制在1080~1120℃,加热1段温度控制在880~920℃;步骤B:入精轧温度控制在840~880℃;步骤C:控制出精轧机的终轧温度在990℃~1020℃;步骤D:控制吐丝温度在830~870℃。该方法生产的拉丝材,具有良好的综合力学性能和拉拔性能。

技术研发人员:许耀生;朱国俊;刘逖;欧青红;高耀;张钢平;周坚
受保护的技术使用者:阳春新钢铁有限责任公司
技术研发日:2021.04.02
技术公布日:2021.07.30

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