林歡+黃開(kāi)樂(lè)+甘超軍

摘 要：針對(duì)終端用戶使用我廠SWRH82B產(chǎn)品在開(kāi)卷、機(jī)械剝殼過(guò)程，頭部、尾部頻繁發(fā)生斷裂，斷口呈斜劈狀，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。文章分析脆斷形貌及特征，找出脆斷產(chǎn)生的原因，對(duì)此提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，降低用戶使用斷絲率。

關(guān)鍵詞：脆斷；形貌；措施

中圖分類號(hào)：TG11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）34-0095-02

1 概述

SWRH82B線材經(jīng)拉拔、絞線制作預(yù)應(yīng)力鋼絞線，廣泛應(yīng)用于高層建筑、大跨度橋梁、鐵路、機(jī)場(chǎng)、電站、大壩等重大工程，因此對(duì)材料的質(zhì)量提出了很高的要求。這就要求原始盤(pán)條應(yīng)具有穩(wěn)定的化學(xué)成分、純凈的鋼質(zhì)、優(yōu)良的力學(xué)性能，不能有顯著影響拉拔性能的內(nèi)部和表面缺陷。用戶試用柳鋼直徑12.5mm SWRH82B盤(pán)條，在開(kāi)卷過(guò)程，頭部、尾部發(fā)生脆斷，斷絲率高達(dá)百米5.0，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)連續(xù)性和用戶對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)可度。為不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足用戶使用要求，本文對(duì)斷口形貌進(jìn)行分析，提出減少頭尾脆斷的措施與方法，有效降低斷絲率。

2 生產(chǎn)工藝

我廠生產(chǎn)工藝流程：脫硫鐵水→150t轉(zhuǎn)爐→LF精煉→RH精煉→165mm×165mm方坯連鑄→堆冷→高速線材軋制直徑12.5mm盤(pán)條→斯太爾摩線控冷→成品檢驗(yàn)。

終端用戶SWRH82B盤(pán)條生產(chǎn)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線過(guò)程為： 12.5mm熱軋盤(pán)條→酸洗→磷化→皂化→晾干→干式拉絲機(jī)9道次連續(xù)拉拔至 5.05mm→自然時(shí)效（3天）→捻繩（5.05×6+5.2×1= 15.2）→穩(wěn)定處理（在線375℃高頻感應(yīng)加熱回火+水冷）→矯直→預(yù)張力→盤(pán)卷→檢驗(yàn)→打包入庫(kù)。

3 頭尾脆斷原因分析

3.1 生產(chǎn)工藝

核查該批次82B的生產(chǎn)工藝和設(shè)備狀況，此次生產(chǎn)未做任何工藝調(diào)整，冶煉過(guò)程穩(wěn)定，成分、夾雜物、鑄坯質(zhì)量等控制良好，生產(chǎn)設(shè)備狀況良好；軋制過(guò)程未見(jiàn)異常，軋制溫度、吐絲溫度等控制良好，盤(pán)條頭尾已剪除干凈（頭部剪6圈，尾部剪4圈），生產(chǎn)設(shè)備狀況良好。

3.2 開(kāi)卷過(guò)程樣貌

盤(pán)條原料頭部、尾部脆斷主要發(fā)生在開(kāi)卷工序和機(jī)械剝殼工序，斷口形貌（見(jiàn)圖1）。

3.3 盤(pán)條檢驗(yàn)

3.3.1 斷口微觀特征

在同一爐對(duì)拉拔過(guò)程中頭尾脆斷的盤(pán)條跟拉拔正常的盤(pán)條進(jìn)行取樣分析，做顯微組織觀察，對(duì)應(yīng)的組織均發(fā)生明顯改變，與裂紋源微觀斷口（圖2）和正常邊部組織特征（圖3）均明顯不同，裂紋源微觀斷口特征均為脆性解理斷裂。

3.3.2 取回?cái)嗔褬悠凡⒀財(cái)嗫谔幐浇茦?，做電子顯微鏡和金相顯微鏡分析，檢測(cè)分析結(jié)果詳見(jiàn)表1。

試樣1：表面對(duì)應(yīng)裂紋源有明顯的硬傷（圖a），對(duì)應(yīng)表層組織冷變形流變特征（圖b）。

試樣2：表面對(duì)應(yīng)硬傷缺陷放大特征，有橫裂紋（圖a），裂紋源表層異常M組織（圖b）。

3.4 頭尾脆斷影響因素

開(kāi)卷、機(jī)械剝殼過(guò)程脆斷，從檢測(cè)結(jié)果可看出，盤(pán)條表面有硬損傷缺陷，斷口呈斜茬狀，無(wú)明顯頸縮，裂紋源均在邊部區(qū)域，裂紋源微觀斷口特征均為脆性解理斷裂，缺陷處出現(xiàn)馬氏體等不良組織，正常邊部和基體均未發(fā)現(xiàn)異常組織。

經(jīng)分析，造成盤(pán)條頭部、尾部脆斷裂原因有：（1）斷口的斷裂源處發(fā)現(xiàn)橫向擦痕，擦傷缺陷，橫裂紋產(chǎn)生，在用戶使用現(xiàn)場(chǎng)查看盤(pán)條打包線位置也有擦傷痕跡，可能為盤(pán)條打包線劃傷所致。（2）目前柳鋼82B盤(pán)條的打包線和基體之間暫無(wú)防護(hù)措施，打包過(guò)程中打包線與盤(pán)條基體瞬間碰撞，此碰撞可產(chǎn)生較高溫度，造成盤(pán)條基體生成馬氏體。（3）盤(pán)條在吊運(yùn)和運(yùn)輸過(guò)程發(fā)生表面機(jī)械劃傷，盤(pán)條的表面缺陷加上盤(pán)條開(kāi)卷時(shí)存在較大的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，在開(kāi)卷過(guò)程中就會(huì)發(fā)生瞬間斷裂。（4）打包機(jī)壓力過(guò)大，盤(pán)條壓的太緊，82B盤(pán)條內(nèi)應(yīng)力還沒(méi)有完全釋放。（5）用戶在使用時(shí)時(shí)效周期太短，還沒(méi)有到出廠建議時(shí)效周期就開(kāi)始使用。（6）在裝車(chē)、運(yùn)輸途中使用電磁點(diǎn)劃傷盤(pán)條表面。

4 頭尾脆斷現(xiàn)象問(wèn)題的解決方法

針對(duì)分析出的原因，結(jié)合我廠生產(chǎn)工藝和設(shè)備狀況，為降低頭尾部脆斷斷絲率，本文提出以下解決方案：（1）由于打包線劃傷頭部、尾部盤(pán)條，經(jīng)過(guò)不斷地摸索，最終選擇在打包線和盤(pán)條基體之間增加塑料墊進(jìn)行表面防護(hù)，避免打包線對(duì)盤(pán)條表面的擦劃傷，防止碰撞產(chǎn)生較高溫度生成馬氏體。（2）盤(pán)條在廠內(nèi)只能用吸盤(pán)進(jìn)行調(diào)運(yùn)，嚴(yán)禁用鋼絲繩或叉車(chē)調(diào)運(yùn)，避免表面劃傷。（3）調(diào)整打包機(jī)壓力值，要求打包機(jī)壓力在28-30噸之間。（4）盤(pán)條入庫(kù)后，盡量減少盤(pán)條搬運(yùn)，為避免打包線移位對(duì)盤(pán)條的劃傷，下一步將用鐵線對(duì)打包線進(jìn)行固定。

5 效果

通過(guò)對(duì)用戶提出的頭尾脆斷原因進(jìn)行分析，最終找到因素因素并進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)用戶使用反饋，效果較好，頭部、尾部脆斷大幅度降低，斷絲率低于百米3.0，滿足了用戶使用要求。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉振成，侯基林，姜德剛.SWRH82B高碳盤(pán)條脆斷原因分析[J].鋼鐵，2013，4：49-52.endprint