[发明专利]一种不锈钢盘条抗拉强度的预测方法及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢盘条抗拉强度的预测方法及其控制方法。 

背景技术

不锈钢盘条的抗拉强度要求与其如何使用有关。有的不锈钢盘条要经过冷拔、退火、再拔等几个加工过程，成为一定直径的钢丝后，才进一步应用于网、紧固件、五金制品、装饰品等产品的制造，为了进行较大程度的冷拔，减少退火次数，希望不锈钢盘条软一点，即抗拉强度要低；有的不锈钢盘条直接用做栏杆、架子、混凝土等结构材料时，又希望不锈钢盘条抗拉强度高点好。 

影响不锈钢盘条抗拉强度主要因素是钢的化学成分和热处理状态。对于不锈钢盘条，热处理状态比较单纯，只有固溶和控制冷却两种，所以本发明主要研究不锈钢盘条的化学成分和抗拉强度的关系。不锈钢盘条的化学成分和抗拉强度的关系，以前都是从定性的角度来反映，如碳和氮含量增加，抗拉强度升高，镍含量高增加，抗拉强度降低，但是具体成分变化多少，使得抗拉强度变化多少，还没有深入研究，不能准确地预测不锈钢盘条的抗拉强度，更不能控制不锈钢盘条的抗拉强度。现在所知道的成分对抗拉强度的影响趋势，不能达到成分变化多少就知道抗拉强度变化多少的程度，而且不锈钢中多种成分是互相交叉作用的，所以要掌握这种关系就更难了。需要控制抗拉强度时，只能进行多种成分配比的试验，或者在生产中进行多次的调整，才能找到合适的成分范围。这样周期较长，而且形成大量的不良品甚至废品。造成时间和金钱的浪费。 

发明内容

为了克服现有定性分析不锈钢盘条的抗拉强度的上述不足，本发明提供一种能准确地预测不锈钢盘条抗拉强度的方法，同时提供一种控制不锈钢盘条的抗拉强度的方法。 

本发明先对不锈钢盘条化学成分和抗拉强度的关系进行研究，得到了不锈钢盘条化学成分与其抗拉强度的单因子曲线关系，参见图1。然后又对化学成分的综合作用进行研究，并加进了不锈钢盘条轧制规格和热处理状态的影响，得到了不锈钢盘条的化学成分和抗拉强度多因子关系的数学模型，参见模型1，可以利用计算机模拟，根据化学成分预测抗拉强度范围，从而达到控制抗拉强度的目的，很好地指导生产。 

不锈钢盘条化学成分和抗拉强度的单因子关系曲线见图1、图2、图3、图4与图5。曲线图的优点是表现了单一因子的影响，结果比较直观，可以看到一种趋势。但抗拉强度与化学成分是多因子关系，为了准确描述这种关系，必须将其模型化。 

因此本发明进一步对不锈钢盘条化学成分和其抗拉强度的多因子关系进行研究，得到数学模型1。 

Rm＝K+166.85C％+19.5Si％+8.527Mn％+ 

2.217Cr％+1.461Ni％+853.216N％-18.654Cu％-0.18D………………1 

其中：Rm………………不锈钢盘条抗拉强度(Mpa) 

      D………………不锈钢盘条轧制规格(mm) 

K………………热处理常数，不锈钢盘条为固溶处理状态，常数取447；不锈钢盘条为控制冷却状态，常数取497。 

该模型是申请人将积累的几千个不锈钢盘条实际的化学成分和抗拉强度数据放在计算机中，利用计算机进行回归分析得到的。利用该模型可以对现有不锈钢盘条成分进行优化，或者开发新的不锈钢盘条钢种。制定钢种冶炼成分控制范围时，要考虑的原则比较多，如要满足耐腐蚀性，Cr必须大于13％；要满足组织是奥氏体，Ni、N和Mn必须合起来在10％以上；等等，但如果同时要求抗拉强度在某个范围内(抗拉强度并不是越低越好，也不可能低到一定值以下)，就可以利用该模型提前预测成分应该在哪个范围，或者在一定的成分范围内，抗拉强度可能在哪个范围。抗拉强度的范围来源于你设计钢种的目标，或者根据使用要求设定。 

将不锈钢盘条化学成分数值和规格数值代入模型1中计算，即可预测到对应的抗拉强度。 

将模型1输入到计算机中，可以更方便地进行抗拉强度的预测和控制。 

以规格为5.5mm的不锈钢盘条代表钢种304HC为例，利用模型1对其抗拉强度进行预测，并与实测值进行对比，结果见图6。 

可见，预测值和实测值基本一致，最大相差不到30Mpa，平均相差不到5Mpa，说明该预测方法精度可以满足实际使用要求。 

本发明涉及的不锈钢盘条的化学成分(重量百分数)为： 

0＜C≤0.15％  0＜Si≤1.00％  0＜Mn≤2.00％  P≤0.035％  S≤0.030％