[发明专利]一种控制帘线钢游离铁素体含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别是提供了一种控制帘线钢游离铁素体含量的方法，适用于高线车间生产高级别帘线钢，提高盘条拉拔性能和拉拔极限，满足用户的直拉工艺，降低断丝率。

背景技术

帘线钢作为线材品种的高端产品，其生产工艺一直是各厂家重点攻关的对象，其对炼钢过程夹杂物控制、氧含量、过热度、偏析、窄成分等等十分严格，在轧钢方面对表面质量、尺寸精度、组织均匀性、索氏体率、晶粒尺寸等等都是高线生产必须关注的方面。随着制品行业的发展，钢帘线丝径越来越小，强度越来越高，已经达到0.1mm左右，碳含量越来越高、拉拔极限值要求越来越大，同时用户为省略生产成本，目前大多采用省略中丝热处理的直拉工艺，其对盘条的各项指标要求越发严格，其中关于组织均匀性的控制尤其关注。帘线钢组织的均匀性除了常规的网状、残奥、晶粒不均匀外，还有就是游离铁素体，如图1所示。帘线钢，尤其是高强子午线用钢，目前基本以82A为主，其属于过共析钢，但是高线生产工艺下的过共析钢室温组织会出现一定比例的游离铁素体，其形态分为块状、条状。众所周知，这种游离铁素体对于钢丝的深度拉拔十分不利，其作为软相，很容易导致拉拔裂纹，如图2所示，其对深加工过程的危害，尤其是对深度拉拔，丝径较小的钢帘线十分不利，为降低断丝率，用户往往对其含量有明确要求。

对于共析钢游离铁素体的形成原因，不同的钢种都有过相关的报道，李晓鹏等对75#钢的网状铁素体形态和危害进行了研究，提出了网状铁素体和钢丝拉拔脆断的关系，并提出通过低温轧制和轧后快速冷却抑制网状铁素体的工艺思路，但是在高线厂的使用效果并没有过多的提及。黄青松等人曾对共析钢低温轧制条件下动态相变过程中的先共析铁素体进行深入研究，提出形变能对共析成分过程奥氏体相变过程中先共析铁素体形核过程的影响，但实际高线轧制条件下，由于轧制温度高于Ar1温度200℃，以及精轧温升的作用，即便形变奥氏体在快速冷却后储存有大量的形变能，但能否发生动态相变仍缺乏量化的数据，所以并不能指导帘线钢游离铁素体的形成原因。孟宪成等对轧后帘线钢72A等温相变过程的分析，提出了控制均匀索氏体组织的思路，很好的控制盘条的直拉工艺性能，但对游离铁素体控制没有继续深入分析。曹树卫等对帘线钢72A游离铁素体进行了报道，但都是从提高盘条索氏体率的角度进行控制，对高线生产工艺参数没有详细的分析和报道。

本发明通过深入的基础实验研究和工艺试制结果分析，丰富了帘线钢游离铁素体形成机理研究，提出了伪共析转变过程中游离铁素体的形成原因，从形变能储存和相变温升等方面，提出了控制游离铁素体含量的工艺方法，适用于高线厂开发高级别帘线钢时的工艺制定。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种控制帘线钢游离铁素体含量的方法，其具体内容包括以下几个方面：

（1）精轧入口温度控制在925-940℃，吐丝温度控制在925-935℃

精轧入口温度和吐丝温度影响形变奥氏体的储存能，以及轧后快速风冷后的伪共析转变进程。较低的精轧温度和吐丝温度会提高游离铁素体的含量，而较高的温度则会造成粗大的索氏体团。

表1不同精轧温度和吐丝温度下的游离铁素体含量（%）

（2）风冷线相变前段风机为15-18万m3，开度控制70-90%，冷却速率控制在21-23℃/s，相变温度开始温度控制在575-579℃；

通过控制吐丝后风机的开度，保证盘条在21-23℃/s的冷却速率，快速过程条件下通过伪共析转变抑制过共析钢或者亚共析钢的先共析产物，以及由于偏析导致的局部成分不均造成游离铁素体产生。

（3）风冷线相变段风机为15-18万m3，开度控制在80-100%，相变温升控制在30-40℃；

相变温升的控制最为关键，不同相变温度下伪共析转变形成的索氏体碳含量不同，相变温度越低碳含量越高，消耗了奥氏体中较多的碳，造成后转变的奥氏体为亚共析成分，在随后的相变温升影响下，盘条在过冷度较小的情况下，不能够继续发生伪共析转变，从而在局部析出亚共析产物——游离铁素体。

表2不同相变温升下的游离铁素体含量

（4）相变后段冷却速率控制在12-15℃/s，终冷温度控制在550-570℃；

相变后段，共析转变过程还没有发生完全，盘条还存在将近10-20%的奥氏体，只有保证足够的冷速，才能保证奥氏体过冷发生伪共析转变，抑制游离铁素体，但冷却速率太快，会导致中心偏析组织相变不完全，从而出现残奥和马氏体。