一种高碳钢盘条及其氧化物夹杂控制方法技术

本发明专利技术提供一种高碳钢盘条及其氧化物夹杂控制方法，该盘条成分重量百分比计如下：C 0.70％～0.83％，Si 0.15％～0.30％，Mn 0.45％～0.55％，P≤0.013％，S 0.0040％～0.011％，Ca0.0005％-0.0010％，Mg 0.0003％-0.0008％。所述高碳钢盘条氧化物夹杂控制方法，包括转炉冶炼-LF炉精炼-连铸-连轧-线材轧制，LF精炼顶渣成分CaO 40％～55％，SiO230％～45％，MgO 5％-10％，Al2O3 3％-8％，钢中氧化物夹杂成分CaO-SiO2-Al2O3-MgO系；钢液精炼时间40-60min；精炼温度1450-1520℃；精炼过程添加铁合金硅铁和锰铁中的Ca含量0.015％-0.05％、Mg含量0.02％-0.05％。采用本发明专利技术生产的帘线钢盘条氧化物夹杂尺寸不大于15um，在单丝0.20mm帘线钢丝生产过程断丝不大于0.4次/吨。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高碳钢盘条领域，尤其涉及一种高碳钢盘条及其氧化物夹杂控制方法。
技术介绍
随着汽车在人们日常生活中逐渐普及，对汽车轮胎钢帘线用盘条的需求不断增加。为了满足盘条夹杂物的质量要求，钢厂采用专用精炼渣对帘线钢进行精炼，使氧化物夹杂具有良好的变形性，符合钢丝帘线的冷拔要求。《精炼渣及钢水精炼方法》(申请号：CN201010293386.1)公开了一种精炼渣，该精炼渣可以降低帘线钢等钢水中的杂质含量，提高钢水的洁净度。该专利技术精炼渣含有如下组分：40％～55％CaO，30％～45％SiO2，10％～25％CaF2。该专利技术可以有效控制钢中的杂质，并使钢中夹杂物成分位于塑性区域，提高了产品质量，为多种钢种的生产，特别是帘线钢的生产提供了一种新的选择，具有广阔的应用前景。该专利技术的不足之处在于，仅介绍了帘线钢精炼顶渣主要成分，特别是该精炼渣含有CaF2等成分，易于造成环境污染。为了进一步优化帘线钢盘条中氧化物夹杂成分和尺寸，有必要进一步优化帘线钢精炼顶渣成分，开发帘线钢专用精炼渣，并且使精炼渣不对环境造成污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种高碳钢盘条及其氧化物夹杂控制方法，以便使帘线钢中氧化物夹杂尺寸满足用户精细钢帘线的生产需求。本专利技术的目的是这样实现的：为了开发精细钢帘线用盘条及其夹杂物控制方法，本专利技术在盘条化学成分和精炼工艺方面进行了全面设计，通过适当控制C、Si、Mn和Ca、Mg含量，调整精炼渣MgO含量，使钢中氧化物夹杂的低熔点区扩大，提高夹杂物的变形性能，满足用户对盘条冷拔性能的要求。一种高碳钢盘条，该盘条的成分按重量百分比计如下：C0.70％～0.83％，Si0.15％～0.30％，Mn0.45％～0.55％，P≤0.013％，S0.0040％～0.011％，Ca0.0005％-0.0010％，Mg0.0003％-0.0008％。本专利技术盘条成分设计理由如下：碳是钢中的主要强化元素，碳含量越高，盘条和钢丝的抗拉强度越高。但是过高的碳含量导致盘条在拉拔过程的断丝率和出现分层的现象增加。因此，将盘条碳含量控制在0.70％～0.83％。硅是高碳钢盘条冶炼过程的主要脱氧元素。硅含量低将导致钢液脱氧不足；但是，过高的硅含量导致钢中残余氧化物夹杂粗大，对钢的应用性能不利。因此，钢中硅含量控制在0.15％～0.30％。锰也是一种提高盘条强度的元素，锰元素在凝固过程的偏析较为严重，因此在设计高强度帘线钢丝用盘条成分中，适当降低盘条锰含量。因此钢中锰含量控制在0.45％～0.55％。磷硫都是钢中有害杂质元素，其含量不能过高，否则将恶化其冷拔性能，不符合精细钢丝的冷拔加工要求。钢中含有适当的硫元素，可以使钢中MnS夹杂物包覆氧化物夹杂，从而降低氧化物夹杂的危害性。因此，钢中磷含量≤0.013％，硫含量控制在0.0040％～0.011％。一种权利要求1所述的高碳钢盘条氧化物夹杂控制方法，包括转炉冶炼-LF炉精炼-大方坯连铸-连轧-线材轧制，(1)普通帘线钢顶渣成分为CaO-SiO2-Al2O3系，使钢中氧化物夹杂成分也主要为CaO-SiO2-Al2O3系。为了进一步扩大氧化物夹杂低熔点区范围，在精炼渣中加入MgO成分，从而使钢中氧化物夹杂成分CaO-SiO2-Al2O3-MgO系。据此，LF炉精炼的顶渣成分设定为CaO40％～55％，SiO23％～45％，MgO5％-10％，Al2O33％-8％。(2)LF炉钢液精炼时间为40-60min；帘线钢精炼过程需要具有一定的时间。精炼时间太长，钢液对罐衬的侵蚀太严重，易于出现生产事故；精炼时间过短达不到精炼处理钢液对夹杂物的目标要求。据此，钢液精炼时间设定为40-60min；LF炉钢液精炼温度：钢液精炼温度为1450-1520℃；帘线钢精炼过程需要具有一定的温度。精炼温度过低，不利于帘线钢生产的顺行；精炼温度过高，将不利于氧化物夹杂成分控制。据此，钢液精炼温度设定为1450-1520℃；钢液精炼过程添加铁合金硅铁和锰铁中的Ca含量0.015％-0.05％、Mg含量0.02％-0.05％。精炼过程添加的铁合金化学成分直接影响钢液的微量Ca、Mg含量，铁合金的Ca、Mg含量过高将会导致钢液Ca、Mg含量超出规定范围；铁合金的Ca、Mg含量过低也会导致钢液Ca、Mg含量过低，不利于帘线钢中夹杂物控制。据此，钢液精炼过程添加硅铁和锰铁中Ca含量0.015％-0.05％、Mg含量0.02％-0.05％。本专利技术的有益效果在于：采用本专利技术涉及一种高碳钢盘条及其氧化物夹杂控制方法，采用该方法生产的帘线钢盘条氧化物夹杂尺寸不大于15um，在单丝0.20mm帘线钢丝生产过程断丝不大于0.4次/吨，满足用户的质量要求。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术实施例根据技术方案的组分配比，进行转炉冶炼-LF炉精炼-大方坯连铸-连轧-线材轧制。本专利技术实施例盘条的成分见表1。本专利技术实施例盘条的主要工艺参数见表2。本专利技术实施例钢的性能见表3。表1本专利技术实施例盘条的成分(wt％)实施例CSiMnPSCaMg10.710.160.460.00520.00460.00050.000420.740.190.510.0110.00780.00080.000530.830.260.540.0120.01050.00090.0007表2本专利技术实施例盘条的主要工艺参数表3本专利技术实施例钢的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高碳钢盘条，其特征在于，该盘条的成分按重量百分比计如下：C 0.70％～0.83％，Si 0.15％～0.30％，Mn 0.45％～0.55％，P≤0.013％，S 0.0040％～0.011％，Ca 0.0005％‑0.0010％，Mg0.0003％‑0.0008％。

【技术特征摘要】
1.一种高碳钢盘条，其特征在于，该盘条的成分按重量百分比计如下：C0.70％～0.83％，Si0.15％～0.30％，Mn0.45％～0.55％，P≤0.013％，S0.0040％～0.011％，Ca0.0005％-0.0010％，Mg0.0003％-0.0008％。2.一种权利要求1所述的高碳钢盘条氧化物夹杂控制方法，包括转炉冶炼-LF炉精炼-大方坯连铸-连轧-线材轧制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭大勇，王秉喜，高航，马立国，张博，常宏伟，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21