簾線鋼質(zhì)量影響因素及控制措施

1、簾線鋼質(zhì)量影響因素及控制措施簾線鋼質(zhì)量影響因素及控制措施摘要摘要: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(pán)條要被拉拔成φ0.15～0.38mm的細(xì)絲。之后還要

2、經(jīng)過(guò)高速雙捻機(jī)合股成繩要求拉拔及合股過(guò)程中100km斷絲不超過(guò)1次，因此必須使用優(yōu)質(zhì)的高碳低合金線材才能滿(mǎn)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(guó)外鋼鐵企業(yè)如日本的神戶(hù)制鋼、新日鐵、住友。以及德國(guó)薩斯特、法國(guó)梅森和韓國(guó)浦項(xiàng)等廠家經(jīng)過(guò)多年的研制開(kāi)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，產(chǎn)品化學(xué)成分均勻(如將碳含量控制在(0.01％～0.02％))、鋼的潔凈度高(如T[O]≤20106，[A1]T≤310

3、6，夾雜物級(jí)別較低，無(wú)大尺寸和脆性?shī)A雜)、鋼坯質(zhì)量高、盤(pán)條的組織性能均勻、表面質(zhì)量好和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等。近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)也陸續(xù)進(jìn)行了簾線用鋼的開(kāi)發(fā)與研制經(jīng)過(guò)不斷地摸索及實(shí)踐，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。目前，國(guó)內(nèi)簾線用鋼的質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到批量制作φ0.20mm以上規(guī)格鋼簾線的質(zhì)量要求。并已經(jīng)獲得著名鋼簾線生產(chǎn)廠家的質(zhì)量認(rèn)證生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大。但從質(zhì)量上看，國(guó)內(nèi)簾線用鋼與進(jìn)口產(chǎn)品相比仍然存在一定的質(zhì)量差距尚未達(dá)到制作φ0.20mm以下鋼簾線的技術(shù)要求。本文主

4、要討論影響簾線鋼質(zhì)量的各種因素以及應(yīng)該采取的相應(yīng)控制措施。1影響簾線用鋼質(zhì)量的主要因素影響簾線用鋼質(zhì)量的主要因素1.11.1成分波動(dòng)及有害元素的存在成分波動(dòng)及有害元素的存在簾線用鋼對(duì)于成分的要求較為嚴(yán)格，不同爐次或同爐之間要求成分必須保持均勻，波動(dòng)幅度小否則會(huì)造成盤(pán)條的通條性能不均勻，在加工過(guò)程中斷絲。簾線鋼中有害元素含量過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致拉拔及合股斷絲的發(fā)生。例如，硫含量過(guò)高，會(huì)降低鋼的塑性，韌性及產(chǎn)生熱裂；磷含量過(guò)高，會(huì)造成冷脆及降低塑性

5、；銅含量過(guò)高，會(huì)引起紅脆。此外，錳、鉻、鎳等元素的含量會(huì)影響熱處理工藝及產(chǎn)品性能；而鈦、鋁會(huì)與氧或氮生成氧化鋁或氮化鈦等脆性?shī)A雜物導(dǎo)致拉拔和合股斷絲的產(chǎn)生。因此，必須嚴(yán)格控制鋼中有害元素的含量。1.21.2成分偏析成分偏析成分偏析是影響簾線用鋼質(zhì)量的重要因素之一，具體情況如下：(1)成分偏析降低鋼材的綜合性能。明顯的中心偏析也會(huì)使偏析區(qū)碳濃度突然增加。在熱和夾雜之間首先產(chǎn)生一個(gè)裂紋源，裂紋源沿鋼基體擴(kuò)展。使鋼的抗拉強(qiáng)度降低，當(dāng)外部拉力大

6、于該缺陷處的抗拉強(qiáng)度時(shí)即發(fā)生斷裂。因此，對(duì)于簾線鋼來(lái)說(shuō)，必須嚴(yán)格控制夾雜物的數(shù)量及形態(tài)使夾雜物總量減少，同時(shí)避免產(chǎn)生大顆粒脆性及不變形夾雜物。1.5盤(pán)條組織及表面質(zhì)量鋼簾線用盤(pán)條必須具備適應(yīng)簾線加工過(guò)程的組織形態(tài)即控制索氏體率達(dá)到90％以上，而且要求通條和批次間質(zhì)量均勻。由于在制作簾線的過(guò)程中，盤(pán)條表面任何直觀可見(jiàn)的外部缺陷都會(huì)隨著拉拔加工深度的發(fā)展而在單絲的拉拔及后續(xù)的合股過(guò)程產(chǎn)生嚴(yán)重影響，所以，必須保證盤(pán)條不存在如耳子、折疊、裂紋、

7、結(jié)疤、軋痕、麻面、凹坑、機(jī)械劃傷及薄厚不均的氧化鐵皮以及較為嚴(yán)重的銹蝕。此外鋼簾線用盤(pán)條對(duì)尺寸精度、低倍缺陷和表面脫碳層等也有比較嚴(yán)格的要求。如φ5.5mm盤(pán)條的要求為：直徑偏差為(0.15～0.30)mm(平均為0.20mm)、脫碳層厚度小于0.10mm、氧化鐵皮含量低于0.6％等。2夾雜物控制措施及效果2.1簾線鋼對(duì)夾雜物的要求及理想夾雜物形態(tài)控制2.1.1簾線鋼對(duì)夾雜物的要求由于制作鋼簾線工藝的特殊性，對(duì)于原料盤(pán)條的夾雜物也有著特

8、殊的要求：(1)不允許含不變形的A1203及TiN夾雜；(2)對(duì)于普通強(qiáng)度級(jí)別(碳含量為0.72％)的盤(pán)條，要求脆性?shī)A雜物粒度小于10μm，對(duì)于高強(qiáng)度級(jí)別(碳含量為0.82％以上)的盤(pán)條，要求脆性?shī)A雜物粒度小于5μm；(3)復(fù)合夾雜物中A1203的含量不大于50％；2.1.2理想夾雜物形態(tài)圖1為MnOA1203Si02系相圖，圖2為CaOA1203Si02系相圖。就簾線鋼中理想的夾雜物形態(tài)及成分國(guó)外專(zhuān)家進(jìn)行了大量的工作后總結(jié)出：對(duì)采用S

9、iMn脫氧的簾線鋼而言，夾雜物主要是MnOA1203Si02系(來(lái)自脫氧產(chǎn)物)和CaOA1203Si02系(來(lái)自爐渣)，對(duì)于MnOA1203Si02系，理想的夾雜物應(yīng)該是錳鋁榴石(3MnOA12033Si02)及其周?chē)腿埸c(diǎn)區(qū)域物質(zhì)；對(duì)于CaOA1203Si02系，理想的夾雜物是鈣斜長(zhǎng)石(CaOA12032Si02)與假硅灰石(CaOSiO2)相鄰的周邊低熔點(diǎn)區(qū)域，即圖l和圖2中的陰影部分其以上區(qū)域夾雜物的熔點(diǎn)較低(小于或等于1500℃