[发明专利]一种70级高性能帘线钢及其轧制工艺

说明书

本申请涉及帘线钢热轧盘条领域，尤其涉及一种70级高性能帘线钢及其轧制工艺，所述帘线钢的化学成分以质量分数计包括：C：0.70～0.75％、Si：0.15～0.25％、Mn：0.15～0.25％、P≤0.01％、S≤0.01％、Cr：0.31～0.38％、B：0.0005～0.0009％、Nb：0.006～0.012％、V：0.006～0.012％、Als≤0.0008％、Ti≤0.0005％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述帘线钢的金相组织中包括片状珠光体，所述片状珠光体的间距为160～180nm；以体积分数计，所述片状珠光体包括85‑90％索氏体，余量为珠光体。采用复合微合金化，配合相关工艺，实现对帘线钢金相组织比例控制，片状珠光体的间距和金相组织比例有效的保证了70级帘线钢盘条强度及强韧性，使70级帘线钢盘条性能稳定。

技术领域

本申请涉及帘线钢热轧盘条领域，尤其涉及一种70级高性能帘线钢及其轧制工艺。

背景技术

帘线钢(帘线、胎圈)在消费市场年需求量约300万吨。帘线钢是制造钢帘线的母材，被誉为“线材制品中皇冠上的明珠”，其主要难点在于：用户深加工流程长且复杂，需经过几十道次的拉拔和中间热处理，钢丝压缩率超过99％(直径从5.5mm拉拔至最细0.10mm)，吨钢拉拔长度超过3000公里，要求吨钢捻股断丝率＜4次。因此，帘线钢细微的缺陷(表面擦伤、组织不均匀等)，在深加工过程均会暴露，进而造成断丝或钢丝性能(力学、扭转等)不达标。

钢帘线作为轮胎的骨架材料，强度每提升1个等级可实现轮胎减重10％，而高强度钢帘线的应用还能提高轮胎的翻新性能(行驶里程增加30％)、耐磨性能(承载力提高10％以上)、安全性(刹车距离减少15％)并降低滚动阻力(降低5％～12％油耗)，因此钢帘线逐渐向高强化方向发展，而提升其母材(帘线钢)性能是实现钢帘线高强化的基础。

传统帘线钢通过C含量增加来满足强度提升需求，目前强度级别为70C(普通强度)，成分体系以碳素钢为主。随着下游用户对高强度帘线钢需求的增加，单纯增加C含量实现强度提升，面临诸多问题：一方面随着碳含量增加，钢铁企业面临高碳钢均匀化控制困难、生产成本高等问题，需要采用“二火成材”、提高加热炉温度、延长加热时间等措施，并且高碳钢盘条质量稳定性难以保障；另一方面，高碳帘线钢不仅增加用户采购成本，还降低盘条可拉拔性能并影响最终成品导热性能。

专利CN105506479A，公开了一种70级帘线外绕丝用盘条及其生产方法，其成分属于传统碳素钢，索氏体化率只有65％～80％，钢丝必然无法达到高强度要求。

专利CN105506487A，公开了一种70级帘线外绕丝用盘条及其制造方法，成分体系中存在微量的Cr(0.05％～0.1％)，盘条抗拉强度在960MPa～1020MPa，其性能指标与传统70级帘线钢无异。

专利CN110453153A，公开了一种低成本帘线钢盘条及其生产方法，从其成分体系看仍然是传统82级帘线钢(碳素钢)，盘条索氏体含量在75％～90％之间，盘条最终强度约1150MPa也与传统80级帘线钢无异。

发明内容

本申请提供了一种70级高性能帘线钢及其轧制工艺，以解决现有70级高性能帘线钢C含量增加导致质量不稳定的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种70级高性能帘线钢，所述帘线钢的化学成分以质量分数计包括：C：0.70～0.75％、Si：0.15～0.25％、Mn：0.15～0.25％、P≤0.01％、S≤0.01％、Cr：0.31～0.38％、B：0.0005～0.0009％、Nb：0.006～0.012％、V：0.006～0.012％、Als≤0.0008％、Ti≤0.0005％，其余为Fe及不可避免的杂质；

所述帘线钢的金相组织中包括片状珠光体，所述片状珠光体的间距为160～180nm；以体积分数计，所述片状珠光体包括85-90％索氏体，余量为珠光体。