[发明专利]一种提高高强度缆索钢铸坯质量的工艺方法

说明书

本申请公开了一种提高高强度缆索钢铸坯质量的工艺方法，包括：(1)铸坯入坑缓冷，入坑温度550～680℃，坯料采用“井”式堆放，先加盖冷却，冷速6～8℃/h，待温度到达300℃后，再开盖冷却到200℃以下，然后出坑；(2)开坯，所述铸坯经过加热后进行轧制，开轧温度≥1100℃；(3)抛丸探伤，丸粒直径为0.5‑1.0mm，所述铸坯抛丸前进速度为0.2‑0.3m/s；(4)局部修磨，修磨方式为机械点修磨和倒角修磨。本发明的工艺方法针对高强度缆索钢铸坯，控制入坑缓冷温度和冷却速度，有效避免了铸坯异常组织及表面和内裂纹的产生；采用机械点修磨和倒角修磨方式，提高成材率和生产效率，综合效益显著。

技术领域

本申请涉及冶金技术领域，特别是涉及一种提高高强度缆索钢铸坯质量的工艺方法。

背景技术

桥梁缆索用镀锌钢丝、钢绞线是现代大型桥梁的核心，随着社会的发展进步，桥梁跨度不断增加，相应地，对桥梁缆索镀锌钢丝用盘条的质量要求也越来越高，对表面质量及心部质量等都有着苛刻的要求。

缆索钢坯料由于碳含量高，且含多种合金元素，冶炼时偏析较难控制，轧制后盘条心部易出现异常组织，且坯料表面质量控制不稳定，易出现凹坑、压痕、裂纹等，轧制后易造成表面缺陷，异常组织和表面质量问题都会影响后续用户的拉拔和扭转，并会造成质量及安全隐患。在轧制前对坯料进行处理，减轻偏析和清除坯料表面缺陷，变得至关重要。

现有技术中，专利CN 109175322A公开了一种大断面铸坯的缓冷方法，在500℃以上时，将高温铸坯置于缓冷坑内缓冷，减少了铸坯内外部缺陷的产生，该专利主要适用于C含量在0.3％以下的碳钢和合金钢等的缓冷，对于高碳缆索钢适用程度有限，并且未提及对缓冷时冷却速度的控制要求，对实际生产指导有限；专利CN 106425759A采用全扒皮修磨和倒角修磨方法清理弹簧钢表面缺陷，专利CN 109158960A采用粗修+精修来提高大规格弹簧钢坯表面质量，专利CN 104141039A提出对开坯后钢坯进行2-4mm修磨，上述几个专利中提到的修磨方法，在一定程度上消除了坯料表面缺陷，但是修磨量偏大，成材率低，流程复杂，修磨处理周期长，生产效率低，同时没有考虑如何提高坯料内部组织均匀性、减轻坯料偏析等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高高强度缆索钢铸坯质量的工艺方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高高强度缆索钢铸坯质量的工艺方法，包括：

(1)铸坯入坑缓冷，入坑温度550～680℃，坯料采用“井”式堆放，先加盖冷却，冷速6～8℃/h，待温度到达300℃后，再开盖冷却到200℃以下，然后出坑；

(2)开坯，所述铸坯经过加热后进行轧制，开轧温度≥1100℃；

(3)抛丸探伤，丸粒直径为0.5-1.0mm，所述铸坯抛丸前进速度为0.2-0.3m/s；

(4)局部修磨，修磨方式为机械点修磨和倒角修磨。

在该技术方案中，对于碳含量≥0.87％的高碳缆索钢，坯料在连铸过程极易发生碳元素的偏析，碳含量越高越容易因为冷速控制不当产生网状渗碳体。

发明人经研究发现碳含量≥0.87％的高碳缆索钢网状渗碳体形成温度区间为700～780℃，在此温度区间进行铸坯缓冷会不可避免的形成网状渗碳体。因此，本发明控制连铸坯入缓冷坑温度为550-680℃，若温度高于680℃，则保温坑内冷却时铸坯内部容易形成网状渗碳体，在后道次的轧制过程中难以通过高温完全溶解于奥氏体中，从而遗传至盘条中。若入保温坑温度低于550℃，铸坯表面温度梯度较大，对裂纹敏感性提高，且组织应力与氢的释放速度将大幅减小，需要延长保温时间，大大降低了生产节奏。同时，缓冷温度为300-680℃时，采用6～8℃/h的冷速进行缓冷，降低冷却过程产生的组织应力和热应力，避免铸坯表面和内裂纹产生的同时最大限度地提高生产节奏。