CN114395723A - 一种不加铬swrh82b高碳钢盘条及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条及生产方法,盘条成分包括:C:(0.80‑0.84)wt%、Si:(0.15‑0.30)wt%、Mn:(0.70‑0.80)wt%、P:≤0.015wt%、S:≤0.010wt%、Cr:≤0.10wt%、Al:≤0.005wt%;方法包括:(1)采用顶底复吹转炉对原料进行熔炼,熔炼时不加铬;(2)熔炼后采用LF精炼炉进行精炼,精炼时不加铬;(3)精炼后进行(150mm×150‑180)mm方坯连铸;(4)连铸后对钢坯进行加热;(5)钢坯加热后采用高压水除鳞;(6)除鳞后进行高速线材轧制;(7)轧制后采用斯太尔摩风冷线控冷。本发明通过在转炉和精炼炉中不加铬铁,且钢坯均匀加热,促进化学成分均匀化,风冷线相变前冷速由7.5℃/s提高至10℃/s以上,使索氏体比例达到90%及以上,在控制钢坯元素偏析、降低马氏体含量及级别同时,保证盘条强度和面缩满足质量要求。
Description
技术领域
本发明属于钢铁生产制造领域,具体涉及一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条及生产方法。
背景技术
SWRH82B高碳钢盘条一般用于预应力钢丝、钢绞线等高强度金属制品生产领域,主要用于经拉拔、绞线制作预应力钢绞线,预应力钢绞线广泛应用于桥梁、建筑、水利、能源及岩土工程等领域,预应力钢绞线需要具备高强度、低松弛和高韧性等特点。
然而,φ12.5规格SWRH82B高碳钢盘条在生产中容易出现拉拔脆断的问题,其主要原因为中心严重的Mn、Cr偏析聚集导致产品产生马氏体异常组织,进而导致产品放线或拉拔阶段断丝问题,严重影响产品的质量稳定性及生产效率,其中马氏体临界生成冷速越高,冷却时越不容易生成马氏体。如何减少SWRH82B高碳钢盘条的拉拔脆断是生产中急需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条及生产方法,通过在转炉和精炼炉中不加高碳铬铁,严格控制钢坯中铬含量,且钢坯均匀加热,促进化学成分均匀化,斯太尔摩风冷线采用大风量风机控制冷却相变,实现钢盘条在风冷线相变前冷速由7.5℃/s提高至10℃/s以上,细化珠光体片层间距,使索氏体比例达到90%及以上,同时因为钢中不添加铬,马氏体临界生成冷速由原来的6℃/s提高至10℃/s以上,在改善钢坯铬偏析、降低马氏体含量及级别的同时,保证高碳钢盘条强度和面缩满足质量要求。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:(0.80-0.84)wt%、Si:(0.15-0.30)wt%、Mn:(0.70-0.80)wt%、P:≤0.015wt%、S:≤0.010wt%、Cr:≤0.10wt%、Al:≤0.005wt%。
进一步地,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:0.805wt%、Si:0.247wt%、Mn:0.772wt%、P:0.012wt%、S:0.008wt%、Cr:0.059wt%、Al:≤0.0022wt%;或C:0.814wt%、Si:0.231wt%、Mn:0.746wt%、P:0.011wt%、S:0.007wt%、Cr:0.034wt%、Al:≤0.0028wt%;或C:0.821wt%、Si:0.239wt%、Mn:0.754wt%、P:0.012wt%、S:0.008wt%、Cr:0.039wt%、Al:≤0.0020wt%;或C:0.829wt%、Si:0.229wt%、Mn:0.753wt%、P:0.009wt%、S:0.010wt%、Cr:0.039wt%、Al:≤0.0026wt%;或C:0.834wt%、Si:0.232wt%、Mn:0.745wt%、P:0.013wt%、S:0.006wt%、Cr:0.073wt%、Al:≤0.0023wt%。
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,包括以下步骤:
(1)采用顶底复吹转炉对原料进行熔炼,熔炼时加入高碳锰铁,不加高碳铬铁;
(2)熔炼后采用LF精炼炉进行精炼,精炼时不加高碳铬铁;
(3)精炼后采用连铸机进行(150-180)mm方坯连铸;
(4)连铸后对钢坯进行加热,加热时均热段温度控制在(1100-1120)℃,加热时间控制在(80-300)min;
(5)钢坯加热后采用高压水除鳞;
(6)高压水除鳞后采用轧制机进行高速线材轧制;
(7)高速线材轧制后采用斯太尔摩风冷线控冷,斯太尔摩风冷线控冷是采用大风量风机控制冷却相变;
(8)斯太尔摩风冷线控冷后进行集卷;
(9)集卷后进行检验;
(10)检验后入库;
(11)入库后交付运输。
进一步地,步骤(1)中:在150吨顶底复吹转炉中采用高拉补吹方法控制氧性,且控制元素C:(0.10-0.40)wt%、P:≤0.010wt%,转炉终点温度控制在1580-1680℃,高碳锰铁加入量为8.0kg/t;转炉炉后合金化,控制各元素含量为:C:(0.72-0.77)wt %、Si:(0.15-0.21)wt%、Mn:(0.63-0.73)wt%、Cr≤0.08wt%、V≤0.006 wt %。
进一步地,步骤(2)中:精炼的终渣碱度控制在2.0-3.0,白渣保持时间控制在(20-50)min,氩气软吹流量控制在(14-30)NL/min,软吹时间控制在(15-40)min。
进一步地,步骤(3)中:连铸二冷水量为0.8L/kg,连铸钢包长水口氩气压力控制在(90-130)mbar,中包高度≥400mm,连铸拉速控制在(1.5-1.8)m/min,结晶器电磁搅拌的电流强度控制在(350-400)A,电流频率为3Hz,凝固末端电磁搅拌的电流强度控制在(300-350)A,电流频率为6Hz。
进一步地,步骤(5)中:高压水除鳞时的水压为19MPa。
进一步地,步骤(6)中:轧制时的开轧温度控制在(930-1030)℃,精轧前温度控制在(860-930)℃,吐丝温度控制在(900-940)℃。
进一步地,步骤(7)中:斯太尔摩风冷线控冷时前七架风机的风量为230000m³/h,后七架风机的风量为148000m³/h,且保温罩全开。
进一步地,SWRH82B高碳钢盘条的规格为φ12.5mm。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:
SWRH82B中铬可以细化珠光体团,提高钢的强度和塑性,但同时会形成铬偏析,增加马氏体形成趋势,使马氏体形成的临界冷却速度变小,本发明通过在转炉和精炼炉中不加高碳铬铁,以严格控制钢坯中铬含量,保证钢坯内低铬,且钢坯均匀加热,进而能促进钢坯化学成分均匀化,而SWRH82B高碳钢盘条马氏体成因主要为锰和铬元素偏析,规格较大风冷线冷却时钢材心部与表面冷速不均,通过改善铬元素偏析,斯太尔摩风冷线控冷时前段使用大风量强冷以避免网状碳化物Fe3C析出,实现钢盘条在风冷线相变前冷速由7.5℃/s提高至10℃/s以上,细化珠光体片层间距,提升钢材强度,使索氏体比例达到90%及以上,同时因为钢中不添加铬,后段的马氏体临界生成冷速由原来的6℃/s提高至10℃/s以上,在改善钢坯铬偏析、降低马氏体含量及级别的同时,保证高碳钢盘条强度和面缩满足质量要求。经过检验,获得的SWRH82B高碳钢盘条不仅保证马氏体级别低,同时还能保证良好的力学性能和拉拔性能,经过用户拉拔使用断丝率低,提升了产品的适用性,降低了成本;
本发明中,斯太尔摩风冷线控冷是采用大风量风机控制冷却相变,且保温罩全开,进而获得更细片层间距的珠光体组织,提升钢材强度,避免网状碳化物Fe3C析出,同时降低马氏体级别,减少用户拉拔断丝。
具体实施方式
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:(0.80-0.84)wt%、Si:(0.15-0.30)wt%、Mn:(0.70-0.80)wt%、P:≤0.015wt%、S:≤0.010wt%、Cr:≤0.10wt%、Al:≤0.005wt%。
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,包括以下步骤:
(1)采用顶底复吹转炉对原料进行熔炼,熔炼时加入高碳锰铁,不加高碳铬铁;
(2)熔炼后采用LF精炼炉进行精炼,精炼时不加高碳铬铁;
(3)精炼后采用连铸机进行(150-180)mm方坯连铸;
(4)连铸后对钢坯进行加热,加热时均热段温度控制在(1100-1120)℃,加热时间控制在(80-300)min;
(5)钢坯加热后采用高压水除鳞;
(6)高压水除鳞后采用轧制机进行高速线材轧制;
(7)高速线材轧制后采用斯太尔摩风冷线控冷,斯太尔摩风冷线控冷是采用大风量风机控制冷却相变;
(8)斯太尔摩风冷线控冷后进行集卷;
(9)集卷后进行检验;
(10)检验后入库;
(11)入库后交付运输。
本发明中,斯太尔摩风冷线控冷实现钢盘条在风冷线相变前冷速由7.5℃/s提高至10℃/s以上。
实施例1
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:0.805wt%、Si:0.247wt%、Mn:0.772wt%、P:0.012wt%、S:0.008wt%、Cr:0.059wt%、Al:≤0.0022wt%。
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,包括以下步骤:
(1)采用150吨顶底复吹转炉对原料进行熔炼,在150吨顶底复吹转炉中采用高拉补吹方法控制氧性,且控制元素C:(0.10-0.40)wt%、P:≤0.010wt%,转炉终点温度控制在(1580-1680)℃,熔炼时加入高碳锰铁,高碳锰铁加入量为8.0kg/t,不加高碳铬铁;转炉炉后合金化,控制各元素含量为:C:(0.72-0.77)wt %、Si:(0.15-0.21)wt%、Mn:(0.63-0.73)wt%、Cr≤0.08wt%、V≤0.006 wt %;
(2)熔炼后采用LF精炼炉进行精炼,精炼的终渣碱度控制在2.0-3.0,白渣保持时间控制在(20-50)min,氩气软吹流量控制在(14-30)NL/min,软吹时间控制在(15-40)min,精炼过程不加高碳铬铁;
(3)精炼后采用连铸机进行(150-180)mm方坯连铸,连铸二冷水量为0.8L/kg,连铸钢包长水口氩气压力控制在(90-130)mbar,中包高度≥400mm,连铸拉速控制在(1.5-1.8)m/min,结晶器电磁搅拌的电流强度控制在(350-400)A,电流频率为3Hz,凝固末端电磁搅拌的电流强度控制在300-350A,电流频率为6Hz;
(4)连铸后对钢坯进行加热,加热时均热段温度控制在(1052-1068)℃,加热时间控制在(95-150)min;
(5)钢坯加热后采用高压水除鳞,高压水除鳞时的水压为19MPa;
(6)高压水除鳞后采用轧制机进行高速线材轧制,开轧温度控制在(930-1030)℃,精轧前温度控制在(860-930)℃,吐丝温度控制在(900-940)℃;
(7)高速线材轧制后采用斯太尔摩风冷线控冷,斯太尔摩风冷线控冷是采用大风量风机控制冷却相变,实现高索氏体化率,斯太尔摩风冷线控冷时前七架风机的风量为230000m³/h,后七架风机的风量为148000m³/h,1#-14#风机开100%,且保温罩全开。(8)斯太尔摩风冷线控冷后进行集卷;
(9)集卷后进行检验;
(10)检验后入库;
(11)入库后交付运输。
其中,SWRH82B高碳钢盘条的规格为φ12.5mm。
实施例2
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:0.814wt%、Si:0.231wt%、Mn:0.746wt%、P:0.011wt%、S:0.007wt%、Cr:0.034wt%、Al:≤0.0028wt%。
不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法同实施例1。
实施例3
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:0.821wt%、Si:0.239wt%、Mn:0.754wt%、P:0.012wt%、S:0.008wt%、Cr:0.039wt%、Al:≤0.0020wt%。
不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法同实施例1。
实施例4
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:0.829wt%、Si:0.229wt%、Mn:0.753wt%、P:0.009wt%、S:0.010wt%、Cr:0.039wt%、Al:≤0.0026wt%。
不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法同实施例1。
实施例5
一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:0.834wt%、Si:0.232wt%、Mn:0.745wt%、P:0.013wt%、S:0.006wt%、Cr:0.073wt%、Al:≤0.0023wt%。
不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法同实施例1。
上述五个实施例的试验结果分析如下:
实施例1-5中具体炼钢各段铬含量见表1。
表1炼钢各段铬含量(wt%)
实施例 | 转炉出站前铬含量 | 精炼炉铬含量 | 连铸铬含量 |
实施例1 | 0.054 | 0.061 | 0.059 |
实施例2 | 0.035 | 0.036 | 0.034 |
实施例3 | 0.041 | 0.039 | 0.039 |
实施例4 | 0.035 | 0.039 | 0.039 |
实施例5 | 0.072 | 0.075 | 0.073 |
实施例1-5的风冷线冷却速率见表2。
表2风冷线风机冷速(℃/s)
表2中,4#-9#风机实现615℃左右等温转变,获得高索氏体化率,后段风 机控制马氏体相变,实际检测中实施例1-5的马氏体级别均为0级,未生成马氏 体。
实施例1-5的成品盘条力学性能及用户使用情况见表3。
表3盘条力学性能及用户使用情况
由表3试验数据可知,通过采用本发明生产方法获得的盘条不仅保证马氏 体级别低,同时还保证良好的力学性能和拉拔性能,经过用户拉拔使用断丝率 低,提升产品适用性,降低成本。
Claims (10)
1.一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,其特征在于,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:(0.80-0.84)wt%、Si:(0.15-0.30)wt%、Mn:(0.70-0.80)wt%、P:≤0.015wt%、S:≤0.010wt%、Cr:≤0.10wt%、Al:≤0.005wt%C:0.80-0.84wt%、Si:0.15-0.30wt%、Mn:0.70-0.80wt%、P:≤0.015wt%、S:≤0.010wt%、Cr:≤0.10wt%、Al:≤0.005wt%。
2.根据权利要求1所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条,其特征在于,SWRH82B高碳钢盘条的成分包括:C:0.805wt%、Si:0.247wt%、Mn:0.772wt%、P:0.012wt%、S:0.008wt%、Cr:0.059wt%、Al:≤0.0022wt%;或C:0.814wt%、Si:0.231wt%、Mn:0.746wt%、P:0.011wt%、S:0.007wt%、Cr:0.034wt%、Al:≤0.0028wt%;或C:0.821wt%、Si:0.239wt%、Mn:0.754wt%、P:0.012wt%、S:0.008wt%、Cr:0.039wt%、Al:≤0.0020wt%;或C:0.829wt%、Si:0.229wt%、Mn:0.753wt%、P:0.009wt%、S:0.010wt%、Cr:0.039wt%、Al:≤0.0026wt%;或C:0.834wt%、Si:0.232wt%、Mn:0.745wt%、P:0.013wt%、S:0.006wt%、Cr:0.073wt%、Al:≤0.0023wt%。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)采用顶底复吹转炉对原料进行熔炼,熔炼时加入高碳锰铁,不加高碳铬铁;
(2)熔炼后采用LF精炼炉进行精炼,精炼时不加高碳铬铁;
(3)精炼后采用连铸机进行(150-180)150mm×150mm方坯连铸;
(4)连铸后对钢坯进行加热,加热时均热段温度控制在(10501100-10701120)℃,加热时间控制在(80-300)min;
(5)钢坯加热后采用高压水除鳞;
(6)高压水除鳞后采用轧制机进行高速线材轧制;
(7)高速线材轧制后采用斯太尔摩风冷线控冷,斯太尔摩风冷线控冷是采用大风量风机控制冷却相变;
(8)斯太尔摩风冷线控冷后进行集卷;
(9)集卷后进行检验;
(10)检验后入库;
(11)入库后交付运输。
4.根据权利要求3所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,其特征在于步骤(1)中:在150吨顶底复吹转炉中采用高拉补吹方法控制氧性,且控制元素C:(0.10-0.40)wt%、P:≤0.010wt%,转炉终点温度控制在(1580-1680)℃,高碳锰铁加入量为8.0kg/t;转炉炉后合金化,控制各元素含量为:C:(0.72-0.77)wt %、Si:(0.15-0.21)wt%、Mn:(0.63-0.73)wt%、Cr≤0.08wt%、V≤0.006 wt %。
5.根据权利要求3所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,其特征在于步骤(2)中:精炼的终渣碱度控制在2.0-3.0,白渣保持时间控制在(20-50)min,氩气软吹流量控制在(14-30)NL/min,软吹时间控制在(15-40)min。
6.根据权利要求3所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,其特征在于步骤(3)中:连铸二冷水量为0.8L/kg,连铸钢包长水口氩气压力控制在(90-130)mbar,中包高度≥400mm,连铸拉速控制在1.5-1.8m/min,结晶器电磁搅拌的电流强度控制在(350-400)A,电流频率为3Hz,凝固末端电磁搅拌的电流强度控制在(300-350)A,电流频率为6Hz。
7.根据权利要求3所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,其特征在于步骤(5)中:高压水除鳞时的水压为19MPa。
8.根据权利要求3所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,其特征在于步骤(6)中:轧制时的开轧温度控制在(930-1030)℃,精轧前温度控制在(860-930)℃,吐丝温度控制在(920900-940)℃。
9.根据权利要求3所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,其特征在于步骤(7)中:斯太尔摩风冷线控冷时前七架风机的风量为230000m³/h,后七架风机的风量为148000m³/h,且保温罩全开。
10.根据权利要求3所述的一种不加铬SWRH82B高碳钢盘条的生产方法,其特征在于:SWRH82B高碳钢盘条的规格为φ12.5mm。
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