小規(guī)格SWRH82B+Cr的工藝分析

張　卓,曲廣煦

(本鋼集團北營軋鋼廠，遼寧 本溪 117017)

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小規(guī)格SWRH82B+Cr的工藝分析

張卓,曲廣煦

(本鋼集團北營軋鋼廠，遼寧 本溪 117017)

分析了小規(guī)格SWRH82B+Cr線材在生產(chǎn)過程中對過程溫度、水冷和風冷工藝的要求，總結(jié)了生產(chǎn)小規(guī)格SWRH82B+Cr容易出現(xiàn)的問題，及對盤條組織性能的影響。

小規(guī)格; SWRH82B+Cr; 性能

多年前SWRH82B是我廠的拳頭產(chǎn)品，占四高線總產(chǎn)量的25%。隨著社會的進步和現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，市場對高碳鋼線材的性能要求越來越高，普通SWRH82B盤條的性能也有待進一步改善，SWRH82B+Cr盤條是在原有SWRH82B的基礎(chǔ)上做適當調(diào)整，在維持當前成本水平的情況下開發(fā)出性能更好的高碳鋼，同時可以滿足出口要求。該產(chǎn)品目前出口多個國家，得到了用戶充分的肯定，產(chǎn)銷形勢良好，是我廠的主要增利產(chǎn)品。

目前我廠生產(chǎn)Φ7.0 mm規(guī)格以上SWRH82B+Cr產(chǎn)品性能穩(wěn)定，但生產(chǎn)≤Φ7.0 mm規(guī)格SWRH82B+Cr經(jīng)常出現(xiàn)性能不穩(wěn)定情況，故本文分析了小規(guī)格SWRH82B+Cr線材在生產(chǎn)過程中對過程溫度、水冷和風冷工藝的要求，并總結(jié)分析了出現(xiàn)問題后對盤條組織性能的影響。

1　小規(guī)格SWRH82B+Cr線材的工藝控制

1.1成分與組織

小規(guī)格SWRH82B+Cr的成分如表1所示。

表1　小規(guī)格SWRH82B+Cr線材的化學成分　%

SWRH82B+Cr主要用于制作預應力鋼絞線，其后續(xù)加工一般均為拉拔，在要求高強度的同時還要有良好的拉拔性能，因此控制溫度和控制冷卻的目的是獲得易于拉拔的索氏體組織[1]。

1.2軋制過程中的工藝控制

1.2.1加熱爐溫度控制

我廠加熱爐為蓄熱步進梁式加熱爐，加熱能力160 t/h，生產(chǎn)期間加熱爐保持還原氣氛，以防止脫碳超標，在爐時間1.5～3.0 h，通過爐內(nèi)各段溫度控制保證鋼坯出爐時溫度1 030±20℃，較高的出爐溫度是為了使合金元素充分溶解，發(fā)揮其固熔強化作用，保證成品強度性能。

1.2.2軋制過程的溫度控制和水冷控制

精軋機前后均設(shè)有水箱，見圖1，每個水箱內(nèi)布置有水冷噴嘴6個和清掃噴嘴2個，水壓、水量可調(diào)。通過精軋機組前預水箱的冷卻可使線材進精軋機組的溫度穩(wěn)定在T1，目前T1溫度控制在890±20℃。盤條出精軋機組后，通過精軋機組后1-3#水箱的冷卻可使溫度穩(wěn)定在T2，目前T2溫度控制在890±20℃。

圖1　軋線各溫度檢測點示意圖

控制進精軋溫度T1在890℃±20℃是為使盤條通過精軋機組后獲得一個適當?shù)慕K軋溫度，而盤條經(jīng)過1-3#水冷箱后，終軋溫度冷卻至T2 890±20℃，在此期間盤條冷卻速度適中，不對過冷度造成影響，為后續(xù)風冷控制做充分準備[2]。

1.2.3斯太爾摩冷卻線上的風冷控制

盤條在斯太爾摩冷卻線上完成奧氏體向珠光體的相變過程，由于實際生產(chǎn)中嚴格控制了吐絲溫度，因而珠光體球團的直徑變化不大，但珠光體轉(zhuǎn)變溫度有可能在較大范圍內(nèi)波動，片間距也有較大變動。因此，片間距對珠光體力學性能的影響更具有實際意義。

較小的片層間距可以顯著地增加斷面收縮率，獲得良好的拉拔性能，擁有較小的片層間距的珠光體稱之為索氏體，因此控制冷卻的主要目是增大組織中的索氏體含量。由于盤條中的Cr含量較高，且盤條規(guī)格較小，對風冷強度特別敏感，風冷稍大極容易造成不良組織馬氏體。而一味降低風機又會造成盤條各部位風冷強度差異變大，產(chǎn)生較大的同圈強度差。

我廠斯太爾摩冷卻線下方布置有l(wèi)1臺風機，前5架風機1～50 Hz變頻可調(diào)節(jié)，后6架風機風門0～100%可調(diào)節(jié)，各架風機均設(shè)有佳靈裝置來分配風量，輥道速度可在0.09～0.95 m/s間按要求調(diào)節(jié)。小規(guī)格SWRH82B+Cr采用適當冷卻，開前7#風機，1-5# 10 Hz 6-7# 30%，佳靈裝置1-11# 30%,保溫罩全開，輥道速度0.8 m/s。

1-5# 10Hz 6-7# 30%的風機控制，風冷強度適中，由于合金元素Cr的作用，減少了組織中先共析鐵素體含量，增加了索氏體含量，且不會造成馬氏體產(chǎn)生；佳靈裝置1-11# 30%主要為了降低盤條風冷線上，搭接部位和非搭接部位的冷卻差異，搭接部位的風量分配會比非搭接部位多；0.8 m/s的輥道速度也是為了獲得理想的冷卻效果。

1.3軋制過程中的容易出現(xiàn)的問題

1.3.1中心區(qū)域馬氏體

通過對金相組織的大量分析，證明造成芯部馬氏體的原因是鋼坯成分偏析。盤條在正常冷卻速度下，由于鑄坯中心合金元素的偏析，且Cr、Mn是穩(wěn)定奧氏體狀態(tài)的元素，造成盤條中心部位的C曲線比其表面的C曲線更靠右，使中心部位的冷卻速度低于表面，導致奧氏體保持到較低的溫度，奧氏體的低溫轉(zhuǎn)變是馬氏體，這也是奧氏體會違反常理的不在表層，反而在芯部出現(xiàn)的原因[3]。

1.3.2頭尾脆斷

在正常生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)頭尾脆斷，而盤卷其它部位正常，對其進行金相分析發(fā)現(xiàn)，頭尾部位顯微組織大量馬氏體，而其他部位的組織均正常。說明頭尾冷卻速度過大造成[4]。因頭尾盤條存在未穿水段，其吐絲溫度比正常穿水部位高，冷卻速度大，直接轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。為了避免此類情況，生產(chǎn)期間嚴格控制給、斷水延遲，降低未穿水圈數(shù)，并將未穿水圈數(shù)全部切除[5]。

1.3.3整卷脆斷

整個生產(chǎn)批次中，存在個別盤卷整卷脆斷，金相組織顯示組織中大量馬氏體，說明整卷盤條冷卻速度過大[6]。對過程溫度進行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異常情況。但檢查風冷線輥道速度發(fā)現(xiàn)，有打慢速情況。說明輥道速度變慢后，風冷強度變大直接轉(zhuǎn)變出現(xiàn)馬氏體。為此在生產(chǎn)期間禁止風冷線打慢速，若打慢速必須將盤卷挑出，進一步檢查確認，必要時直接判廢。

2　結(jié)　語

通過上述分析，得出我廠要生產(chǎn)合格的小規(guī)格SWRH82B+Cr線材還應做到以下3點：

(1)水箱水冷和斯太爾摩風冷工藝必須有機地結(jié)合，才能生產(chǎn)出性能合格的產(chǎn)品。

(2)斯太爾摩線上的1-7#風機調(diào)頻大小、風門開口度及佳靈裝置必須要嚴格控制。

(3)要保證盤卷的整卷性能穩(wěn)定，必須嚴格控制未穿水圈數(shù)，成品切頭尾必須將未穿水段全部切除。

(4)生產(chǎn)過程中杜絕風冷線打慢速，多打慢速必須將盤卷挑出，做相關(guān)檢驗確認其質(zhì)量情況。

(5)對相關(guān)數(shù)據(jù)廣泛采集及分析，不斷地完善冷卻工藝，改進冷卻效果，可達到理想的性能要求。

[1]戚正風.金屬熱處理原理[M] (第一版).北京：機械工業(yè)出版社，1987．

[2]李潤華.高速線材裝備技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1997．58-68．

[3]林慧國，傅代直．鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變曲線-原理、測試與應用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1988．2.

[4]傅百子曹清．鋼絲生產(chǎn)過程中斷絲原因分析[J]．金屬制品，1997,23(3)：17．

[5]陳林．82B-1盤條同圈及同卷強度穩(wěn)定性研究[J]．寶鋼技術(shù)，2004(3)：32-35．

[6]王淑湘，余萬華，陳少慧，等．82B線材控制冷卻工藝研究[J]．金屬制品，2010(4)：71-75．

Small Specification SWRH82B+CR Process Analysis

ZHANG Zhuo,QU Guangxu

(Beiying Steel-rolling mill of BX steel，Benxi,Liaoning,117017)

Small size SWRH82B+Cr wire were analyzed in the process of production to the requirement of process temperature,water cooling and air cooling technology,summarizes the problems in small specifications of SWRH82B + Cr,and affect the performance of wire rod organization.

Small size; SWRH82B+Cr; erformance

張卓(1980-),男,助級工程師.

TG142.1+5

A

1671-3818(2016)01-0016-03