[发明专利]一种制丝用含硼高碳钢盘条及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种制丝用含硼高碳钢盘条及其生产方法。

背景技术

B元素在钢中通常起提高淬透性和抗疲劳性的作用，对提高耐热钢的蠕变强度也有益处。此外，还可以起到提高强度，抑制铁素体形成，固氮等作用。

专利号为CN 200710113916.8的中国专利提供了一种含硼钢和该钢种的制备方法。该钢种成分要求为：C：0.32％～0.44％，Si：0.15％～0.37％，Mn：1.10％～1.40％，P≤0.030％，S≤0.030％，B：0.0005％～0.0035％，Al：0.015％～0.070％，余为Fe和微量杂质。其制备方法包括电炉冶炼-炉外精炼-钢坯连铸-半连轧轧制，轧得规格Φ30～130mm的圆钢。该发明中添加B以保证钢的淬透性，从而使其可以用于制造重要机械零件。

专利号为CN200710023901.2的中国专利公开了一种抗拉强度等力学性能指标得到大大提高的低碳钢盘条，所述的低碳钢盘条中的碳元素、锰元素、铌元素、硼元素所占的重量百分比为：碳为0.04～0.10％，锰为0.25～0.60％，铌为0.008～0.017％，硼为20～40ppm。

目前，我国在含硼钢的研究方面做了许多工作，也研制出了多种含硼钢，但是用于制丝的含硼高碳钢盘条尚未见诸报道。

普通高碳钢盘条在制丝过程由于间隙原子加工硬化的作用使其变形能力大幅下降。为提高普通高碳钢盘条在制丝过程的变形能力，需要在减轻盘条在制丝过程的加工硬化开展研究工作。本专利正是在这方面通过在钢中加入B，提高盘条的变形能力，进而降低盘条加工成钢帘线过程的断丝率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种专用于制丝的断丝率低的含硼高碳钢盘条及其生产方法。

本发明是这样实现的：该高碳钢的成分(重量百分比)为：C：0.6％～0.9％、Si：0.1％～1.0％、Mn：0.3％～1.0％、B：0.001％～0.010％、Al＜0.002％(最好＜0.0015％)、P+S＜0.025％，其余为铁和不可避免的杂质，杂质＜0.1％。

本发明钢种成分的范围设定理由如下。

C是有助于提高强度的元素，所以[C]要高于0.6％。但是，如果[C]过高，钢易脆化，降低线材的拔丝性能，同时，在C含量超过0.9％时，B对钢基本不起作用。因此，[C]要控制在0.9％以下。

Si是具有脱氧作用的元素，要想发挥它的作用，必须使其含量高于0.1％，最好高于0.2％。但是如果[Si]过剩，就会生成大量的脱氧生成物SiO₂，降低线材的拔丝性能，因此[Si]要控制在1.0％以下。

Mn具有与Si相同的脱氧作用，同时还具有细化组织和控制夹杂物的作用。因此，为了充分地发挥其作用，要将[Mn]控制在0.3％以上，最好高于0.4％。但如果[Mn]过剩，会使钢材脆化，降低拔丝性能，因此[Mn]要控制在1.0％以下，最好低于0.9％。

B可以显著提高钢的淬透性，同时也可以提高盘条的变形性能，但是其含量不宜过高，应该将盘条B含量控制在0.001％～0.01％范围内。

[Al]过多，夹杂物中的Al₂O₃含量就会过高，就会生成引起断线的粗大的Al₂O₃。因此，要尽量控制，要将[Al]控制在0.002％以下，最好低于0.0015％。

P是具有强烈偏析倾向的元素，通常还引起硫和锰的共同偏聚，对产品组织和性能的均匀性有害，硫则容易在钢中与锰形成MnS夹杂，对产品的扭转性能有害，因此将P+S控制在0.025％以下，在不造成其它影响的情况下，越低越好。

本发明中的含硼高碳钢基本成分如上所述，其余部分为铁及不可避免的杂质，这些杂质随着原料、材料和生产设备等混入，也是允许的，但是杂质含量不得高于0.1％。

本发明制丝用含硼高碳钢盘条的生产方法包括下列工序：铁水脱硫预处理-转炉冶炼-LF精炼-连铸-连轧-线材轧制。与成分相近的不含硼的普通高碳钢的生产工艺相比，为了发挥B在钢中的有益作用，并防止B元素不均匀分布导致含B高碳钢加工性能的降低，本发明在含硼高碳钢盘条的生产过程中主要采用了转炉炉后高碳出钢和低过热度连铸的生产工艺。