[发明专利]高强度切割钢丝用热轧盘条及其生产方法

说明书

本发明公开了一种高强度切割钢丝用热轧盘条及其生产方法，其包括转炉冶炼、LF精炼、连铸和轧钢工序；所述热轧盘条成分重量百分比为：C 0.79～0.85%，Si 0.15～0.30%，Mn 0.40～0.60%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr≤0.05%，Ni≤0.05%，Cu≤0.05%，Alt≤0.0015%，Als≤0.0008%，Ti≤0.0010%，T.O≤0.0020%，N≤0.0030%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本方法所得盘条中心偏析≤2级，晶粒度细于7级，索氏体化率≥85%，抗拉强度在1050～1250MPa之间，面缩率≥38%，具备良好的拉拔加工性能；夹杂物具有良好的变形性能或易碎性能，夹杂物长宽比均值≥6，最大夹杂物尺寸≤15um；该盘条经用户生产0.11～0.12mm切割钢丝，达到了10000km以上不断丝的水平。

技术领域

本发明涉及一种高碳钢盘条及其生产方法，尤其是一种高强度切割钢丝用热轧盘条及其生产方法。

背景技术

切割线用超高强度钢丝简称切割钢丝，是一种φ0.07～0.20mm的高级镀锌铜高碳钢丝，主要用于单晶硅、多晶硅和各类宝石的切割成形，是晶硅切片必不可少的材料。切割钢丝的生产流程与帘线用钢丝类似，但规格范围比帘线用钢丝（φ0.15～0.38mm）更小，通常定尺长度为数百公里，不允许有焊点，短于定尺长度的切割钢丝只能报废处理；并且在切割过程中，切割钢丝不允许发生断丝，否则可能造成整块原料的报废。

由于切割钢丝极高的生产难度和苛刻的使用条件，对原料盘条质量要求远高于普通帘线钢，生产难度极大。目前，国内企业尚无法完全满足切割钢丝生产要求，在很大程度上仍依赖进口，对我国光伏产业成本、产业安全也构成一定影响。

在所查公开发表的关于切割钢丝用盘条文献中，公开号CN103882306A的专利申请涉及到的一种精细切割钢丝用盘条及其生产方法，该方法所得盘条抗拉强度高，生产直径0.12mm的切割钢丝，达到100万米不断丝。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高强度切割钢丝用热轧盘条；本发明还提供了一种高强度切割钢丝用热轧盘条的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明成分的重量百分比为：C 0.79～0.85%，Si 0.15～0.30%，Mn 0.40～0.60%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr≤0.05%，Ni≤0.05%，Cu≤0.05%，Alt≤0.0015%，Als≤0.0008%，Ti≤0.0010%，T.O≤0.0020%，N≤0.0030%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明的成分设计中：

碳是钢中最重要的组成元素，也是决定碳钢凝固后金相组织和性能的主要元素。当钢中含碳量升高时，硬度、强度均提高，而塑性、韧性和冲击韧性降低，冷淬倾向性和时效倾向性提高。高强度切割钢丝用盘条的碳含量接近共析成分，通过轧后的控制冷却过程模拟铅浴淬火的效果，细化珠光体片间距，可以得到较高的索氏体含量，获得良好的拉拔性能。随碳含量的提高抗拉强度增加，钢丝的塑性则随含碳量的增加而减少。因此碳含量范围选择为0.79～0.85%。

硅作为脱氧剂加入钢中，与钢液中氧结合，上浮不充分易形成硅酸盐夹杂，经压力加工变形或破碎，破坏钢材的整体性能；硅溶于铁素体中形成固溶体，提高钢的强度和硬度；硅能显著提高钢丝的弹性极限、屈服强度和屈强比；另外，硅含量上升会使钢丝的塑性和延伸性能相应降低，尤其是当硅酸盐以夹杂物的形式存在于钢中，易造成拉丝断裂。因此碳含量范围选择为0.15～0.30%。