[发明专利]一种超低碳钢及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种超低碳钢及其制备方法、应用，所述超低碳钢包括如下质量分数的化学成分：C：0.001～0.002％，Mn：0.03～0.05％，Si：≤0.005％，Al≤0.003％，P≤0.010％，S≤0.005％，Zr：0.01～0.05％，其余为Fe及不可避免的杂质。采用本发明制备的超低碳钢具备良好的抗拉强度和延伸率，抗拉强度为260～280MPa，延伸率为45％～55％，同时兼具良好的导电率，可达16.5～17.5％。

技术领域

本发明属于铜包钢用超低碳钢线材生产技术领域，特别涉及一种超低碳钢及其制备方法、应用。

背景技术

超低碳钢是指碳含量≤0.002％的钢，超低碳钢线材是型钢中断面尺寸最小的一种。线材因以盘条交货，故又称为盘条。线材可用于做拉丝的原料，经过拉拔成为各种钢线，再经捻制成为钢线绳，或再经编织成为钢线网，或者再镀上一层铜形成复合线材铜包钢。其中，铜包钢线融合了钢的抗拉强度及韧性(为纯铜线的2倍)、铜的导电性能及高频特性，质量轻(比纯铜线轻12％)，无蠕变，经受得起风雪冰雹的袭击，经得起大跨度、盐雾和易腐蚀环境，所以能减少传输信息的畸变、失真，提高了传输质量。并且具有节约铜材、降低成本的优点，是纯铜线产品的替代品，被广泛应用于平行双芯电话用户通信的芯线，各种电子元器件的接插件，军用被复线芯线，电力传输和电话线路的架空线，电气化铁路、电气化轻轨接触网架空线，电力电缆的编织屏蔽线，铜包钢铰线承力索及吊弦，电力工业接地棒等。

为了保证铜包钢的导电性和强度，通常采用高洁净度超低碳钢作为铜包钢的核心，其由热轧盘条经过拉拔和镀铜加工成铜包钢，但是这种处理工艺使铜包钢强度高、塑性差、导电率低，影响了电子产品的制作和使用。

专利CN 201610858483.8公布了一种超低碳钢拉拔细丝的方法，包括第一阶段拉拔、再结晶退火和第二阶段拉拔工序；所述第一阶段拉拔工序，总变形量按线材轴向圆面积计算为75％～85％；再结晶退火工序，退火保温温度680～730℃，保温时间5～6h。其没有考虑最终工艺对强韧性及导电率的影响。

专利CN201310140054.3公布了一种镀锌碳素钢线的组合拉拔生产方法，其生产步骤如下：(1)将原料镀锌碳素钢线先经过1～3道干式拉拔；干式拉拔每道次的部分压缩率为5～25％；拉拔速度为2～15m/s；(2)将上述经过干式拉拔的镀锌碳素钢线再进行若干道次的湿式拉拔制得成品镀锌碳素钢线；湿式拉拔的部分压缩率为10～30％。解决湿式拉拔因润滑性能差导致产品质量低的缺点，从而实现钢线拉拔低成本、产品高性能的统一。

专利CN201010551421.5提供了一种钢线拉拔方法，其使用不同直径的卷筒进行拉拔，得到要求规格的细丝。该方法不进行中间热处理，无法避免成品丝加工硬化程度过高，对于要求低抗拉强度的产品不能使用。

以上方法均没有很好解决超低碳钢的高强、高韧、高导电率的实际问题。

发明内容

本发明提供了一种超低碳钢线及其制备方法、应用，以解决现有技术制备的铜包钢用钢线强度高、塑性差和导电率低，综合性能差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种超低碳钢，所述超低碳钢包括如下质量分数的化学成分：

C：0.001～0.002％，Mn：0.03～0.05％，Si：≤0.005％，Al≤0.003％，P≤0.010％，S≤0.005％，Zr：0.01～0.05％，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步地，所述超低碳钢晶粒度等级为4.5～5.5级。

进一步地，所述超低碳钢的金相组织为铁素体。

进一步地，所述超低碳钢的直径为6.5～8.0mm。

第二方面，本发明实施例提供了上述的超低碳钢的制备方法，所述方法包括，