[发明专利]一种精细切割钢丝用盘条及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于盘条生产技术领域，尤其涉及一种精细切割钢丝用盘条及其生产方法。 

背景技术

近年来全世界减轻地球环境负担的步伐不断加快，发电时不产生CO₂的太阳能发电市场迅速发展。太阳能电池面板的硅片是硅片切割机从硅单晶体上切割下来的，为提高切割效率需要切割机的切割钢丝的直径尽可能的小，减少硅片上的应变也可以提高发电效率，因而需要钢丝的强度尽可能的高。 

韩国浦项公司名为“具有良好拉拔性能的切割钢丝用盘条及其生产工艺”的韩国专利（公开号为1020110075625）介绍了一种切割钢丝用盘条的生产方法。该盘条中夹杂物Al₂O₃含量不大于50%。该方法介绍在精炼过程采用碳线增碳，保证碳含量的稳定性。在中间包冶炼过程，采用塞棒控流，并且使用Al含量不大于1%的耐火材料作为大罐的耐材。 

上述专利仅介绍了炼钢过程的控制工艺，重点控制钢中夹杂物的Al₂O ₃含量，未明确轧制、控冷过程的工艺方法。作为切割钢丝的生产工艺，通过轧制、冷却过程控制微观组织的形貌，对于提高盘条生产过程的拉拔性能具有重要意义。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术所存在的不足，提供一种精细切割钢丝用盘条及其生产方法。 

本发明的目的是这样实现的，为了开发精细切割钢丝用盘条，本发 明专利通过盘条成分设计及冶炼和轧制工艺设计，开发了一种独特的精细切割钢丝用盘条的生产工艺，满足用户的使用要求。本发明技术方案的特点为，通过适当控制盘条的化学成分，稳定盘条的碳当量范围。转炉冶炼采用双渣法，降低盘条的磷含量。在线材轧后冷却采用水浴处理，降低盘条的索氏体片层间距。技术方案的具体内容如下： 

该精细切割钢丝用盘条的化学成分为：[C]：0.70%～0.85%，[Mn]：0.40%～1.0%，碳当量：0.6%-0.9%，[Si]：0.10%～0.40%，[P]≤0.010%，[S]≤0.010%，[Ti]≤0.0010%，全铝：0.0005%-0.0020%，全氧：0.0015%-0.0025%，[Cu]≤0.05%。这些成分的范围设定理由如下所述。 

碳是钢中的主要强化元素，溶解在钢中形成固溶体，起固溶强化作用，它与碳化物形成元素结合形成碳化物析出时，起沉淀强化作用。适当的盘条碳含量，使盘条拉拔后的钢丝具有一定的强度，但是过高的碳含量导致盘条在拉拔过程的加工硬化程度增加，使钢丝拉拔性能明显降低。因此，钢中碳含量控制在0.70%-0.85%。 

锰是一种有利于消除硫的有害作用，又有利于脱氧的元素，但其含量小时作用很小，当含量过高时由于淬透性增强，热轧后钢的组织很可能转变为贝氏体或马氏体，使钢的韧性变坏，以致使钢丝不易生产且稳定性变差。因此钢中锰含量控制在0.4%～1.0%。 

碳、锰元素的含量波动导致盘条的抗拉强度的波动，因此应该限制两种元素的含量变化范围。定义碳当量=[C]+0.3*([Mn]-0.4)，要求切割钢丝用盘条的碳当量变化范围为0.6%-0.9%。 

硅是切割钢丝用盘条冶炼过程的主要脱氧元素。硅含量低将导致钢液脱氧不足；但是，过高的硅含量导致钢中残余氧化物夹杂粗大，对钢的应用性能不利。因此，钢中硅含量控制在0.10%-0.40%。 

磷硫都是钢中有害杂质元素，为保证盘条具有良好的性能，要求盘 条[P]≤0.010%，[S]≤0.010%，在不造成其他影响的情况下，越低越好。 

钛在高碳钢中易于与氮形成钛夹杂。由于钛夹杂是一种不变形夹杂，易于导致钢丝断裂，因此其含量要求[Ti]≤0.0010%。 

铝在钢中一般用于去除氧，降低产品的全氧含量；适量的铝也可用于控制夹杂的成分。过高的铝含量提高氧化物夹杂的熔点高，使其变形性能严重恶化。因此钢中全铝含量要求在0.0005%-0.0020%。 

盘条中的全氧含量需要与全铝协调控制，保证氧化物夹杂的变形性。过高的全氧含量降低盘条拉拔性能，过低的氧含量提高氧化物夹杂的熔点，恶化其变形性能，因此盘条的全氧含量控制在0.0015%-0.0025%。 

盘条中的铜降低盘条的加工性能，导致盘条在拉拔合股过程的断丝，因此其含量[Cu]≤0.05%。