[发明专利]一种生产细钢丝用高碳低合金钢盘条及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于低合金高碳钢领域，尤其涉及一种生产细钢丝用高碳低合金钢盘条及其制造方法。

背景技术

众所周知，对于高碳钢盘条来说，可以通过提高碳含量来提高盘条的抗拉强度。题为“高强度钢盘条及疲劳特性优良的高强度钢丝(申请号)CN94192615.X”的发明专利提供了一种高强度钢盘条和疲劳特性优良的高强度钢丝，该高级优质钢丝用于钢丝帘线、钢带以及高强度的钢丝等；该钢丝用于钢丝绳和PC(预应力混凝土)钢丝。该发明专利包含(按质量％)0.7％-1.1％的C，0.1％-1.5％的Si，0.1％-1.5％的Mn，不大于0.02％的P，不大于0.02％的S，其他是Fe和不可避免杂质。

但是，对于过共析钢来说，随着碳含量的增加，盘条更加易于出现网状渗碳体组织，降低了盘条的加工性能。因此，除了提高碳含量外，需要探索其他提高盘条强度的途径。

题为“高碳钢盘条及其制备方法(申请号：200910169807.7)”的发明专利提供了一种抗拉强度在1200MPa以上，面收缩率在35％以上的高碳钢盘条及其制备工艺，该盘条包含C、Si、Mn、Cr和V等基本成分，以及Ni、Cu、Al、B、Ti、Nb和Mo等可选择成分，同时还包含余量的Fe和杂质，其制备工艺包括依次进行的冶炼、铸造、轧制和控冷工序。该专利合金成分复杂，不利于降低成本。

随着盘条强度的提高，其加工性能下降，对于内部夹杂物等缺陷的敏感性加强，需要控制钢中夹杂物变形性能，保证盘条加工过程夹杂物具有变形性，增强盘条的加工性能。上述专利均未涉及此内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产细钢丝用高碳低合金钢盘条及其制造方法，在提高碳含量的同时，在钢中添加铬，并控制钢中全铝和全氧含量，使这种盘条同时具有高强度和良好的加工性能。

本发明涉及的高强度低合金高碳钢盘条化学成分的重量百分比为：C0.87％～1.1％，Si 0.1％～1.0％，Mn 0.3％～1.2％，Cr 0.1％～1.0％，P≤0.015％，S≤0.010％，Ti≤0.0010％，N≤0.0050％；另外，钢中全铝含量在0.0005％～0.0020％之间，全氧含量在0.0010％～0.0030％之间，其余为铁和不可避免杂质。这些成分范围的设定理由如下所述。

C：因为碳是经济有效的强化元素，所以C要不低于0.87％。但是，如果C含量过高，将导致盘条碳偏析严重，易于出现渗碳体组织，降低盘条的拉拔和合股性能。因此，C要控制在1.1％以下。

Si：因为硅是具有脱氧作用的元素，要使其含量高于0.1％。但是钢中Si过剩，会生过量的脱氧产物SiO₂。SiO₂在盘条拉拔和合股过程变形性差，易于导致SiO₂颗粒和基体组织之间形成裂纹，降低线材的拔丝性能，因此Si要控制在1.0％以下。

Mn：锰具有与硅相同的脱氧作用，同时还具有控制夹杂物的作用。因此，为了充分地发挥其作用，要将Mn控制在0.3％以上。但如果Mn含量过高，导致严重的锰偏析，使盘条内部出现马氏体组织，因此Mn要控制在1.2％以下。

Cr：铬元素具有阻碍先析出相析出和奥氏体分解的作用，同时铬元素在拉拔加工时起到提高线材加工硬化率的作用，确保钢丝的高强度。要想发挥铬的这些作用，Cr最好要高于0.1％。但是Cr过剩时，盘条氧化铁皮机械除鳞性能和酸洗性能下降。因此，Cr要低于1.0％。

P、S：磷是具有强烈偏析倾向的元素，通常还引起硫和锰的共同偏聚，对产品组织和性能的均匀性有害，硫则容易在钢中与锰形成MnS夹杂，对产品的扭转性能有害，因此要求，P≤0.015％，S≤0.010％，在不造成其他影响的情况下，越低越好。

Ti、N：因为钛在钢中易于与氮发生反应生产钛夹杂。钛夹杂是一种不变形夹杂，在盘条冷拔过程导致基体与夹杂物不同步变形，使基体出现微裂纹。在盘条的进一步加工过程，微裂纹不断扩展，导致盘条断裂。同时，氮作为间隙原子导致盘条加工过程的加工硬化。因此要求钢中Ti≤0.0010％，N≤0.0050％。