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用的骨架，具有強度高、韌性好的特點，也是線材制品中要求極高、生產(chǎn)難度最大的產(chǎn)品之一。由于簾線用盤條要被拉拔成φ0.15～0.38mm的細絲。之后還要

2、經(jīng)過高速雙捻機合股成繩要求拉拔及合股過程中100km斷絲不超過1次，因此必須使用優(yōu)質(zhì)的高碳低合金線材才能滿足如此高的質(zhì)量要求。對于簾線鋼的生產(chǎn)及質(zhì)量控制，國外鋼鐵企業(yè)如日本的神戶制鋼、新日鐵、住友。以及德國薩斯特、法國梅森和韓國浦項等廠家經(jīng)過多年的研制開發(fā)積累了大量的經(jīng)驗形成了比較成熟的工藝。其共同特點是生產(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，夾雜物級別較低，無大尺寸和脆性夾雜)、鋼坯質(zhì)量高、盤條的組織性能均勻、表面質(zhì)量好和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等。近年來國內(nèi)企業(yè)也陸續(xù)進行了簾線用鋼的開發(fā)與研制經(jīng)過不斷地摸索及實踐，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。目前，國內(nèi)簾線用鋼的質(zhì)量已經(jīng)達到批量制作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)量認證生產(chǎn)規(guī)模逐年擴大。但從質(zhì)量上看，國內(nèi)簾線用鋼與進口產(chǎn)品相比仍然存在一定的質(zhì)量差距尚未達到制作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成分波動及有害元素的存在成分波動及有害元素的存在簾線用鋼對于成分的要求較為嚴格，不同爐次或同爐之間要求成分必須保持均勻，波動幅度小否則會造成盤條的通條性能不均勻，在加工過程中斷絲。簾線鋼中有害元素含量過高也會導(dǎo)致拉拔及合股斷絲的發(fā)生。例如，硫含量過高，會降低鋼的塑性，韌性及產(chǎn)生熱裂；磷含量過高，會造成冷脆及降低塑性

5、；銅含量過高，會引起紅脆。此外，錳、鉻、鎳等元素的含量會影響熱處理工藝及產(chǎn)品性能；而鈦、鋁會與氧或氮生成氧化鋁或氮化鈦等脆性夾雜物導(dǎo)致拉拔和合股斷絲的產(chǎn)生。因此，必須嚴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)生一個裂紋源，裂紋源沿鋼基體擴展。使鋼的抗拉強度降低，當(dāng)外部拉力大

6、于該缺陷處的抗拉強度時即發(fā)生斷裂。因此，對于簾線鋼來說，必須嚴格控制夾雜物的數(shù)量及形態(tài)使夾雜物總量減少，同時避免產(chǎn)生大顆粒脆性及不變形夾雜物。1.5盤條組織及表面質(zhì)量鋼簾線用盤條必須具備適應(yīng)簾線加工過程的組織形態(tài)即控制索氏體率達到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程中，盤條表面任何直觀可見的外部缺陷都會隨著拉拔加工深度的發(fā)展而在單絲的拉拔及后續(xù)的合股過程產(chǎn)生嚴重影響，所以，必須保證盤條不存在如耳子、折疊、裂紋、

7、結(jié)疤、軋痕、麻面、凹坑、機械劃傷及薄厚不均的氧化鐵皮以及較為嚴重的銹蝕。此外鋼簾線用盤條對尺寸精度、低倍缺陷和表面脫碳層等也有比較嚴格的要求。如φ5.5mm盤條的要求為：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簾線鋼對夾雜物的要求及理想夾雜物形態(tài)控制2.1.1簾線鋼對夾雜物的要求由于制作鋼簾線工藝的特殊性，對于原料盤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)對于普通強度級別(碳含量為0.72％)的盤條，要求脆性夾雜物粒度小于10μm，對于高強度級別(碳含量為0.82％以上)的盤條，要求脆性夾雜物粒度小于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)及成分國外專家進行了大量的工作后總結(jié)出：對采用S

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