[发明专利]一种高碳钢珠光体片层间距控制方法

说明书

一种高碳钢珠光体片层间距控制方法，属于高碳钢技术领域。工艺包括：工业铁水、废钢→100吨转炉冶炼→LF炉精炼→连铸160方坯→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)→集卷→PF线运输→打捆→包装运输。通过Cr微合金化与控制相变相结合技术，让高碳钢在相变时发生索氏体转变而非珠光体转变，钢中的Cr含量范围：0.21‑0.26％，目标：0.23％；粗轧温度：950‑1050℃，出预穿水温度860‑920℃；吐丝温度830‑890℃，吐丝后斯太尔控冷线辊道速度及风机开启。优点在于，通过Cr微合金化与控制相变相结合技术，成功的解决了在风机风冷能力不足的前提下，如何让高碳钢在相变时发生索氏体转变而非珠光体转变。

技术领域

本发明属于高碳钢技术领域，特别是提供了一种高碳钢珠光体片层间距控制方法，采用Cr元素的微合金化在高碳钢中控制珠光体片层间距的控制。

背景技术

高碳硬线盘条，如70、80号硬线，72A、82A钢帘线用钢、72B、77B、82B预应力钢丝钢绞线用钢，下游加工企业在不经过任何热处理的条件下，直接进行冷拉拔，拉拔变形量高达80-90％。为了降低拉拔过程中的断丝率，对原始盘条的气体、纯净度、夹杂、表面质量、残余元素、P、S含量、金相组织、力学性能、金相组织等实物质量有很高的要求。其中金相组织要求为索氏体，不得出现低温马氏体组织及影响用户使用的心部网状组织。

高碳钢奥氏体相变后的组织更转变温度有直接的关系，片状珠光体是指在A1～650℃温度范围内形成的，在光学显微镜下能明显分辨出铁素体和渗碳体层片状组织形态的珠光体，其片间距大约为150～450nm。在650～600℃温度范围内形成的珠光体，其片间距较小，约为80～150nm，称为索氏体；在600～550℃温度范围内形成的珠光体，其片间距极细，约为30～80nm，称为托氏体(或屈氏体)。对于80^#、77B、 82B等硬线钢，用户在不经过热处理便直接拉拔，拉拔产生的变形量在80％以上，为了满足用户的加工工艺，要求盘条热轧材的金相组织为索氏体，且比率应控制在80％以上。

在成分固定后，影响高碳钢金相组织的直接因素是盘条相变过程中的冷却速度。目前国内外绝大部分高速线材厂轧后都采用斯太尔摩进行控制冷却的方式，风冷线上风机每4.5m布置一个，单个风机风量通常为15.4×10⁴m³/h。当生产产线安装完毕后，风机的最大风冷能力便被最终限定了下来。比如在轧制Φ12.5mm规格的82B盘条时，最大冷速在7.0m/s，此种冷速条件下，盘条的正常组织为索氏体，其片层间距大致在 0.2μm。但在生产规格大于Φ12.5mm规格的盘条时，控冷能力明显不足，其组织多为珠光体，不能满足索氏体率达到80％以上的要求。

本发明通过Cr微合金化与控制相变相结合技术，成功的解决了在风机风冷能力不足的前提下，如何让高碳钢在相变时发生索氏体转变而非珠光体转变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高碳钢珠光体片层间距控制方法，通过Cr微合金化与控制相变相结合技术，成功的解决了在风机风冷能力不足的前提下，如何让高碳钢在相变时发生索氏体转变而非珠光体转变。

本发明的工艺包括：工业铁水、废钢→100吨转炉冶炼→LF炉精炼→连铸160方坯→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)→集卷→PF线运输→打捆→包装运输，工艺中控制的技术参数如下：

(1)通过Cr微合金化与控制相变相结合技术，让高碳钢在相变时发生索氏体转变而非珠光体转变，钢中的Cr含量范围：0.21-0.26％，目标： 0.23％。

(2)粗轧温度：950-1050℃，出预穿水温度860-920℃；吐丝温度 830-890℃，吐丝后斯太尔控冷线辊道速度及风机开启按表1-2进行控制：

表1轧制Φ14.0规格的矿用KY82B钢绞线辊道速度控制