宋強,方燕,孫山（馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽馬鞍山243000）

熱機軋制工藝對60鋼盤條組織性能的影響

宋強,方燕,孫山
（馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽馬鞍山243000）

摘要：對60鋼化學成分優(yōu)化，加入鉻合金元素，通過熱機軋制和專用控冷工藝生產(chǎn)的盤條，抗拉強度、面縮率、索氏體化率都明顯提高，滿足用戶深加工及改善鋼絲性能的要求。

關(guān)鍵詞：合金化;控軋控冷;綜合性能

1前言

60鋼熱軋盤條在金屬制品行業(yè)廣泛用于生產(chǎn)鋼絞線、鋼絲產(chǎn)品，一般需經(jīng)過多道次拉拔，減面率最高可達97%左右，加工變形量大對熱軋盤條組織性能要求高。隨著用戶對鋼絞線、鋼絲產(chǎn)品性能要求的提高，對60鋼熱軋盤條的強度、面縮率、反復彎曲及扭轉(zhuǎn)性能提出更高要求。我們通過微合金化和熱機軋制工藝的應用，大大提高了熱軋盤條的性能。

2　60鋼成分控制及工藝流程

2.1成分控制

為提升60鋼熱軋盤條強度和面縮率，以利于后續(xù)拉絲加工過程和成品鋼絲的綜合性能保證，對盤條化學成分在標準允許范圍內(nèi)進行了調(diào)整，主要是加入Cr：0.16～0.25%，其它元素進行窄成分控制見表1。為與普通60鋼區(qū)分，確定鋼的牌號為YA60。

表1YA60鋼化學成分（%）

2.2生產(chǎn)工藝流程

生產(chǎn)工藝流程：高爐鐵水→鐵水預處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→精煉→連鑄（Φ380園坯）→加熱→開坯（140×140方坯）→加熱→除鱗→熱機軋制→控冷→集卷→打包→入庫。

3試制結(jié)果

按表1成分和上述工藝流程批量試制了Φ6.5規(guī)格的YA60鋼熱軋盤條。圖1為YA60鋼盤條抗拉強度直方圖，圖2為普通60鋼盤條抗拉強度直方圖，圖3為YA60鋼盤條面縮直方圖，圖4為普通60鋼盤條面縮直方圖；圖5為YA60鋼熱軋盤條金相組織，圖6為普通60鋼熱軋盤條金相組織。從圖中可見，YA60鋼盤條抗拉強度均值為987.8MPa、普通60鋼盤條抗拉強度均值為952.2MPa，相差36.6MPa；CL60K盤條面縮率均值為50.4%、普通60鋼盤條面縮率均值為42.3%，相差8.1%；即YA60鋼盤條抗拉強度比普通60鋼盤條提高的同時，其面縮率同時提高。YA60鋼盤條組織為細珠光體+微量鐵素體，晶粒明顯細化。索氏體化率為90%以上，比普通60鋼盤條高約10%（普通60鋼盤條組織為細珠光體+少量鐵素體）。YA60鋼盤條拉拔性能改善明顯，用戶加工結(jié)果良好。

4討論分析

鉻是細化珠光體組織的有效合金元素，能顯著提高盤條的抗拉強度；增加奧氏體的穩(wěn)定性使“C”曲線右移[1]，但加Cr也會促進中心偏析和心部馬氏體、貝氏體組織的形成，當采用方坯連鑄存在角部裂紋缺陷時在缺陷區(qū)域也會促進局部偏析。在小方坯連鑄生產(chǎn)中，由于無法有效控制Cr偏析、方坯角部缺陷，在盤條軋制冷卻過程中在盤條次表層極易產(chǎn)生馬氏體、貝氏體組織，造成拉拔脆斷，因此一般在生產(chǎn)60鋼盤條時不允許添加Cr元素。為解決加Cr元素后帶來的不利影響，工藝流程優(yōu)化為連鑄成380mm圓形鋼坯、經(jīng)過開坯成140×140mm方坯、進高線軋機經(jīng)過熱機軋制和專用控冷工藝，即將軋件通過水冷和長通道恢復，使溫度降低到750~830℃后，進入精軋機，在二相（γ+α）區(qū)大變形量軋制[2]。同時連鑄圓坯不易產(chǎn)生角部缺陷，有效解決了添加Cr元素帶來的盤條次表層極易產(chǎn)生馬氏體、貝氏體組織不利影響。鋼坯心部偏析雖然連鑄時控制過熱度≦30℃、采用連鑄結(jié)晶器電磁攪拌工藝得到很大改善，但為避免產(chǎn)生心部馬氏體、貝氏體組織，仍需要對控軋控冷工藝進行重新設(shè)計以避免心部馬氏體、貝氏體組織產(chǎn)生。

圖1為YA60盤條抗拉強度直方圖

圖2為60鋼盤條抗拉強度直方圖

圖3為YA60盤條面縮率直方圖

圖4為60鋼盤條面縮率直方圖

圖5YA60鋼盤條金相組織х100

圖660鋼盤條金相組織х100

5結(jié)論

按優(yōu)化后成分和熱機軋制工藝、專用控冷工藝生產(chǎn)的盤條抗拉強度均值達到987.8MPa、面縮率達到50.4%、索氏體化率達到90%、而且晶粒明顯細化，性能優(yōu)于普通60鋼盤條。滿足了用戶對改善60鋼熱軋盤條性能的需求。

參考文獻:

[1]徐效謙,陰紹芬主編.特殊鋼鋼絲[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2005:239.

[2]宋強,倪達.熱機軋制技術(shù)對中碳冷鐓鋼組織和性能的影響[M].中國冶金,2007,17(02).

作者簡介：宋強(1962-),男，上海人，正高級工程師，長期從事高速線材產(chǎn)品開發(fā)研究。