[发明专利]一种高强度长寿命针布用钢线材及其制造方法

说明书

本发明涉及一种高强度长寿命针布用钢线材及其制造方法，该线材化学成份质量百分比为：C：0.85％‑0.95％，Mn：0.45％‑0.60％，Si：0.15％‑0.35％，Nb：0.010％‑0.040％，V：0.10％‑0.50％，P≤0.02％，S≤0.015％，Cr≤0.06％，Ni≤0.05％，Cu≤0.05％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明通过合理成分设计，及后道高线轧制斯太尔摩风冷线风冷工艺通过提高冷却速率及增大线材接触面积，使成品网状碳化物得到抑制，通条均匀性得到改善；既提高了成品质量又降低了生产成本。

技术领域

本发明属于钢铁技术及热处理领域，特别涉及一种高强度长寿命针布用钢线材及其制造方法。

背景技术

近年来,我国纺织工业的技术升级和设备改造明显加快,制造厂的高产、高速要求配用高耐磨的高端金属针布,以发挥其高效能。全球金融危机造成国内纺织企业盈利不足,要降低成本必然涉及到金属针布价格,而市场上进口高端金属针布的价格是国产的3倍以上,可见高端产品制造业尚有较大利润空间。高端梳棉用金属针布的国产化对纺织厂和金属针布制造厂都是一个现实的选择和挑战。在大量检测、比对、分析进口针布的基础上,国产针布需要向高耐磨、长寿命、低成本方向发展。

为减少碳含量提高的负面影响，同时进一步提升材料强韧性，优选的成份设计和工艺路线方案显得尤为重要。高碳钢中微量Nb、V的添加对抑制材料的网状渗碳体、提高材料塑性和组织均匀性起到积极作用，实现强韧性提升。

申请号CN202011606668.2一种高弹性高镍合金针布钢线材及其制备方法，该高弹性针布钢通过成分调整，并加入稀土元素实现高弹性，而本发明采用调整成分，不需加入稀土元素即可实现高强度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种高强度长寿命针布用钢线材及其制造方法，采用该方法生产的针布用钢盘条索氏体含量高，不出现网状碳化物等异常组织，利于客户后道直接拉拔，高表面质量与低脱碳层保证其制得的针布耐磨性好，使用寿命长。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种高强度长寿命针布用钢线材，该钢线材的化学成分按质量百分比设计为：C：0.85％-0.95％，Mn：0.45％-0.60％，Si：0.15％-0.35％，Nb：0.010％-0.040％，V：0.10％-0.50％，P≤0.02％，S≤0.015％，Cr≤0.06％，Ni≤0.05％，Cu≤0.05％，其余为Fe及不可避免的杂质。

由于对针布钢的组织、偏析、网状碳化物、夹杂物都有很高的要求；常规针布钢中常添加较大比例的Mn、Si、Cr元素以提高钢材的强度、硬度、塑性和耐腐蚀性，细化珠光体片层间距，但在本发明中，由于对夹杂的高要求，为了降低氧化物夹杂的产生，使用了与常规针布钢相比较低的Mn、Si元素，取消Cr元素的添加；降低Mn、Si元素含量可将夹杂物落点靠近MnO-SiO2-Al2O3系低熔点区域，对采用Si-Mn脱氧的针布钢而言，夹杂物主要是MnO-Al2O3-SiO2系(来自脱氧产物)和CaO-Al2O3-SiO2系(来自炉渣)。对于MnO-Al2O3–SiO2系，理想的夹杂应该是锰铝榴石(3MnO-Al2O3-3SiO2) 及其周围的低熔点区域，CaO-Al2O3-SiO2-MnO系熔点低于1400℃区域；若将夹杂物控制在此区域，MnO-Al2O3–SiO2系夹杂物，Mn和Si的含量会影响夹杂物的落点，就可让夹杂物获得较好的塑性，实现夹杂物塑性化、低害化。

对于针布钢丝来讲，盘条的强度、面缩也是较为关键的指标，为了能够满足客户的强度要求，在本发明中使用了高C含量的设计，同时通过线材加工的控轧控冷技术，使其进行索氏体化和阻止碳化物的析出，以达到客户对钢材的强度、面缩要求。

上述针布用钢线材的制造方法采用KR铁水处理-转炉冶炼-LF精炼-连铸方坯-加热 -控制轧制-控制冷却的生产工艺。以连铸方坯为原料，在高线进行控轧控冷处理是本工艺方案的核心，包含坯料处理、加热温度控制、开轧温度控制、终轧温度控制、吐丝温度、吐丝后冷却控制。