专利名称：：一种解决大规格82b盘条心部与边部组织差异的方法
技术领域：
：本发明属于高碳钢
技术领域：
，特别是提供了一种解决大规格82B盘条心部与边部组织差异的方法。利用Cr元素能降低82B盘条相变温度的特点，在82B成分的基础上增加适量的Cr，在相变前降低冷却速度，控制相变，生产出的盘条芯部与边部都为索氏体组织。技术背景82B属于深加工的高碳盘条，盘条在不经过热处理的条件下，要求直接从。12.5mm拉拔到05mm，拉拔产生的减径率高达85%[备注减径率=(盘条原始面积-拉拔后的面积)/盘条的原始面积]。为了能够满足如此大的变形而不断丝，盘条不但要求具有高的纯净度、良好的表面质量，而且要求盘条的索氏体率控制在80%以上，还得要求盘条的芯部与边部组织尽可能的均匀一致。对于生产小规格(直径《①12.5mm)的82B盘条，采用斯太尔摩控冷工艺都可以达到要求；对于直径在①13mm规格以上的大规格82B盘条，特别是。15-16mm规格的82B，仅靠斯太尔摩方式进行控制冷却，容易造成以下两个方面的问题(1)风机能力小(冷却速度〈9'C/S)时，盘条不能完全进行索氏体化，生产的盘条往往边部为索氏体组织，芯部却为粗大的珠光体组织，盘条整体索氏体率小于70%;(2)风机能力大时(冷却速度〉1(TC/S,不过目前的斯太尔摩控冷线在生产①15-16mm规格的82B时，冷却能力都在9'C/S以下)，盘条虽能进行完全的索氏体化，但由于盘条边部冷却能力太大，所以边部往往出现的为屈氏体甚至马氏体等过冷组织，芯部能达到完全的索氏体化。日本新日铁采用轧后盐浴处理的办法，生产的①14-16mm规格的82B盘条芯部与边部组织都为索氏体组织，索氏体率能控制在85%以上。而目前国内外采用斯太尔摩控冷工艺生产的0>14-16ram规格的82B盘条索氏体率都低于75%。
发明内容本发明的目的是提供一种解决大规格82B盘条心部与边部组织差异的方法，通过微合金化与控制相变相结合解决大规格82B盘条芯部与边部组织差异，通过斯太尔摩.控冷工艺解决生产015-16mm规格的82B盘条索氏体率偏低问题。本发明利用铬能降低82B钢相变开始和结束温度的特点，在82B钢成分的基础上多添加0.04%-0.06%的Cr，盘条在相变前的4-6米位置到相变开始点将风机的开启调整为85%，从相变位置到盘条490-510'C位置，风机全部开启，以后风机全部关闭，直到集巻包装。本发明的主要内容包括以下几个方面1、Cr能降低82B奥氏体向索氏体转变温度的开始点与结束点3Cr是中强碳化物形成元素，能推迟碳化物的形核和长大，还能增加固溶体原子间的结合力减少铁的自扩散系数，从而推迟了珠光体转变中Y—a转变。由于这两方面的原因，使整个P转变过程迟缓。为了探讨化学成分对相变及组织性能的影响，进行了热模拟试验。试验设备为Gleeble2000。采用4>12.5X180咖的长试样,加热到IOO(TC，保温10分钟。快冷到830'C。通过调节风量，使其从830'C到最低点的冷却速度控制为7XVs(为现场的实测冷却速度)和1(TC/s(增大冷速后)，探讨不同化学成分对相变各阶段温度的影响。(1)试验用化学成分试验用钢的化学成分如表1所示。表1试验用钢化学成分-号批号C，％Si，％Mn,%Cr，％.试样l7-17890.820.260.69—试样24-1860.810.190.790.37注试样1为80#钢，试样2为加0.37%Cr的82B的成分。(2)CCT曲线的测定测定的奥氏体一珠光体转变曲线如图1所示。与试样1相比，试样2的成分特点是碳适度降低，加入Cr，经过这种成分变化后，在冷速l-16'C/s范围内，相变变化趋势是在相同的冷速下，相变开始点和结束点向低温移动，冷却速度越大，向低温移动的差值越大。冷速4'C/s以下，就有了.中低温转变组织，而试样1在16°C/s时仍然是珠光体组织。由此可见，Cr对相变温度与组织转变有很大影响。2、利用Cr的渗透性避免了大规格82B盘条芯部珠光体组织的出现目前国内用于生产82B盘条的斯太尔摩控冷线风机风量多为152400m3/h与180000m3/h，生产015mm规格的82B时冷却速度大致在7'C/S，在风冷线上盘条相变的最低温度为在64(TC,最高温度在69(TC，盘条索氏体率整体在70%左右，边部为索氏体，芯部为珠光体组织。本发明利用Cr在高碳钢的渗透性，在82B成分的基础上多增加0.04-0.066的Cr，盘条相变温度的最高点降低为860'C，使得盘条芯部在相变过程中发生的是索氏体转变，避免了芯部粗片层珠光体组织的出现；3、通过降低相变前的冷速避免边部冷速过快加Cr后盘条整体渗透性得到了加强，边部出现了屈氏体组织，将盘条相变前的.一个风机的风量降低为原来的85%,降低了盘条边部的冷却速度，避免了屈氏体组织的出现；图1为CCT曲线。图2为实验金相照片(边部组织)。图3为实验金相照片(芯部组织)。图4为加Cr后金相组织(边部组织)。图5为加Cr后金相组织(芯部组织)。图6为微合金与控冷结合后金相照片，边部索氏体(0.13um)。图7为微合金与控冷结合后金相照片，芯部索氏体(0.21um)。具体实施方式本发明可在任何高速线材车间内实施下面是首钢第一线材厂，采用本发明生产82B-1SG的实例，其工艺路线为铸坯加热-粗轧-中轧-穿水(一次控冷)-精轧(控轧)-穿水(二次控冷)-吐丝-风冷(三次控冷)-集巻-PF线运输-打捆-包装运输一、没有使用该方法时的生产情况大规格(①14-16ram)82B盘条是制作<D18.9-21.6mm规格钢绞线的原材料，盘条在不经过热处理的条件下，需直接从。14-16mm拉拔到①6mm左右，要求盘条的金相组织应以索氏体组织为主。2008年9月份首钢实验了2炉015ram规格的82B，实验成分见表2:表2:实验钢成分<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>轧后控制冷却工艺见表3:表3:控冷工艺<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>采用该工艺生产的82B盘条索氏体率在60-65%，组织情况见图2、图3。边部组织为索氏体平均片层间距O.13um,芯部为粗大的珠光体，平均片层间距在O.57ixm，组织极不均匀。82B-1盘条是制作1860MPa钢绞线的原材料，用户在拉拔过程中的减径率高达85%，为了保证拉拔过程中不断丝，用户在使用过程时除了要求夹杂、金相组织、表面质量等指标外，在使用时盘条的索氏体率要求在80%以上。该次实验生产的大规格82B索氏体率在65%左右，芯部为粗片层的珠光体、边部为索氏体组织，不能达到大'规格82B的要求。二、加Cr后情况由于Cr是中强碳化物形成元素，能推迟碳化物的形核和长大，还能增加固溶体原子间的结合力减少铁的自扩散系数，从而推迟了珠光体转变中Y—a转变。2008年11月份，在第一次实验的基础上多添加了0.04%的&~，实验成分见表4:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4:加Cr实验成分项目c,%Si,%Mn,%P，％S,%Cr'%范围0.78-0.820.17-0.350.6-0.9《0.025《0.0250.25-0.30实验钢成分0.800.230.820.0150.0060.28轧后的控冷工艺与第一次一样(见表3)。盘条的索氏体率在85%左右，金相组织见图4、图5。边部组织为索氏体+屈氏体，芯部为索氏体组织，片层间距平均为0.18um。加Cr后解决了规格大芯部不能完全进行索氏体化问题，但边部出现了屈氏体过冷组织三、加Cr与控制冷却相结合由于加Cr后盘条的边部出现了屈氏体过冷组织，第三次实验时，课题组将相变开始位置的一个风机的风量下调了20%,风冷工艺见下表5-表5:第3次实验工艺距吐丝机距离，ra41322314049108辊道速度(m/s)0.60.70.80.90.9/l-23-4567-8910-13风机/开启开启开启开启85%开启开启关闭盘条整体索氏体率80%以上，金相组织如图6、图7图6:微合金与控冷结合后金相照片，边部索氏体(0.13um);图7:微合金与控冷结合后金相照片芯部索氏体(0.21ym)通过在82B的基础上加Cr，解决了大规格82B盘条芯部不能完全索氏体化问题，通过调整相变时的风机冷速，避免了边部低温组织的出现。首钢通过该技术目前已成功生产出。14-16咖规格的82B-1SG，月产量稳定在1000吨以上。表6是首钢2009年4月份生产的一批82B-1SG情况表:09年4月份首钢生产015咖规格82B-1SG用户情况炉号化学成分，％盘条力学性能索氏体率，%CSiMnPSCrV抗拉强度，MPa面縮率，％圃1630.810.210.810.0140.0050.280.06127035.5908B031850.810.220.830.0130.0050.290.07126036908A016280.800.230.810.0180.0050.270.06125035858B020290.800.230.840.0120.0040.310.07122032.585画1870.790.220.810.0140.0050.260.06124032.5858A001560.790.220.810.0150.0040.280.06125033.5908C001870.790.220.810.0140.0050.270.07123033.5908A001660.790.230.810.0120.0040.260.06121031.5858C001920.780.230.820.0170.0040.290.07123033.5858B001970.780.220.810.0100.0050.320.07121034.5908,530.780.210.820.0110.0040.280.06122035.5858C001180.780.220.820.0130.0050.290.071220368权利要求1、一种解决大规格82B盘条心部与边部组织差异的方法，其特征在于，利用铬能降低82B钢相变开始和结束温度的特点，在82B钢成分的基础上多添加0.04％-0.06％的Cr，盘条在相变前的4-6米位置到相变开始点将风机的开启调整为85％，从相变位置到盘条490-510℃位置，风机全部开启，以后风机全部关闭，直到集卷包装。全文摘要一种解决大规格82B盘条心部与边部组织差异的方法，属于高碳钢
技术领域：
。利用铬能降低82B钢相变开始和结束温度的特点，在82B钢成分的基础上多添加0.04％-0.06％的Cr，盘条在相变前的4-6米位置到相变开始点将风机的开启调整为85％，从相变位置到盘条490-510℃位置，风机全部开启，以后风机全部关闭，直到集卷包装。优点在于，通过斯太尔摩控冷工艺解决生产Φ15-16mm规格的82B盘条索氏体率偏低问题。文档编号C21D8/06GK101597676SQ20091008814公开日2009年12月9日申请日期2009年7月3日优先权日2009年7月3日发明者宁丁,兰代旺,叶绍锋,德周,孔祥涛,佳孙,孙齐松,李三凯,李永东,王全礼,赵福林,权郑,陈明跃,黄细阳申请人:首钢总公司