[发明专利]一种缠绕扁钢丝用盘条及其生产方法和应用

说明书

本发明属于钢材制备技术领域，具体涉及一种缠绕扁钢丝用盘条及其生产方法和应用，盘条的化学成分组成按质量百分比计为：C 0.69～0.75％、Si0.3～0.5％、Mn 0.8～1.0％、S≤0.02％、P≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明的缠绕扁钢丝用盘条的抗拉强度≥1100MPa。本发明提供的盘条可以使钢丝兼具高抗拉强度和低成本优势，且还可以使钢丝具有较好的伸长率。通过调整化学成分，解决了盘条拉拔性能差、生产控制难度大、容易产生心部马氏体或贝氏体的技术问题，以及“冷脆”、“热脆”以及元素偏析现象，有效提高盘条的抗拉强度，得到抗拉强度≥1720MPa的缠绕扁钢丝。

技术领域

本发明涉及钢材制备技术领域，具体涉及一种缠绕扁钢丝用盘条及其生产方法和应用。

背景技术

承压机械设备缠绕扁钢丝主要用于承受压力机械设备的缠绕，如液压机的机架、缸体的缠绕以及轧钢机机架的缠绕。扁钢丝的性能直接决定压力容器的质量特性。压力容器的制造工艺要求其缠绕用扁钢丝具有以下质量特性：(1)较高的抗拉强度；(2)较高的延伸率；(3)较高的平直度。

我国压力容器缠绕扁钢丝用盘条通常采用65Mn，φ6.5mm的盘条经酸洗、磷化、拉拔和轧制制成成品钢丝，总减面率约为76％，成品钢丝抗拉强度为1630-1680MPa。随着压力容器的不断发展，对缠绕扁钢丝的强度要求逐渐提高，1700MPa以上的扁钢丝需求越来越多。采用65Mn盘条，通过提高减面率来提高加工硬化效果能够提高钢丝的抗拉强度，但会明显降低扁钢丝的伸长率。

YB/T4295-2012承压设备缠绕用扁钢丝中对冷轧扁钢丝的力学性能要求如下表所示。65Mn强度较低，伸长率较高。采用YL82A和YL87B能够达到更高的强度，但损失了伸长率，且成本较高。

YB/T 4295-2012承压设备缠绕用扁钢丝中规定了三种力学性能级别，65Mn对应最低的强度级别，也是目前应用最广的扁钢丝，抗拉强度下限为1620MPa，实际成品强度在1630-1680MPa。而更高强度的YL82A和YL87B抗拉强度直接提升到1800MPa以上。采用65Mn生产1700MPa以上的扁钢丝，需要增大减面率，提高加工硬化效果，这会严重降低断后伸长率，并且容易在压扁的过程中发生开裂，而采用YL82A生产又会大幅提升材料成本。65Mn钢的抗拉强度较低，不能达到1720MPa以上，YL82A和YL87B抗拉强度直接提升到1800MPa以上，但是存在成本高、伸长率低等缺陷。

因此，要在保证材料成本和伸长率的情况下，将扁钢丝强度提升至1720MPa以上，需要从提高盘条性能入手，开发一种新的扁钢丝用盘条，是本领域亟待解决的一个技术难题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种缠绕扁钢丝用盘条及其生产方法和应用，解决65Mn抗拉强度不能达到1720MPa，进而通过优化工艺，提供一种成本低、抗拉强度≥1720MPa的扁钢丝。

根据本发明的实施例，第一方面，本发明提供了一种缠绕扁钢丝用盘条，所述盘条的化学成分组成按质量百分比计为：

C 0.69-0.75％、Si 0.3-0.5％、Mn 0.8-1.0％、S≤0.02％、P≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。

以下对本发明中各化学成分的主要作用及其用量的选择进行具体分析说明：

碳(C)：C是钢中最重要的合金元素，能显著提高钢材强度。C含量还直接影响钢铁材料的组织结构，同样的冷却条件下，C含量越高，组织中索氏体所占比例越高，加工硬化率越高，冷加工后强度也越高。因此，碳含量选择为0.69-0.75％。C含量低于0.69％，扁钢丝强度难以达到1720MPa；C含量高于0.75％，生产控制难度大，容易在心部产生偏析，进而产生心部马氏体或贝氏体，影响盘条的拉拔性能。