一种高强度胎圈钢丝用盘条的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度胎圈钢丝用盘条的制造方法，该盘条成分重量百分比为：C：0.83

【技术实现步骤摘要】
一种高强度胎圈钢丝用盘条的制造方法


[0001]本专利技术属于盘条制备
,具体为一种高强度胎圈钢丝用盘条的制造方法。

技术介绍

[0002]随着我国高速公路的快速发展，子午线轮胎的应用越来越多，对胎圈钢丝和钢帘线的质量都提出了更高更新的要求。为减少环境污染，更好的保护自然环境，汽车行业以及轮胎行业越来越重视环保要求，减少二氧化碳排放。与此相应，胎圈钢丝生产企业需要开发更多适合绿色轮胎的钢丝产品，在确保轮胎正常性能的前提下，提高胎圈钢丝的各项性能指标，减少胎圈钢丝的使用量，从而减轻轮胎重量，降低汽车行驶过程中的油耗，最终达到节能减排的目的。
[0003]近年来，汽车厂商对高性能子午线轮胎的需求不断增加，因此轮胎生产厂家不仅对胎圈钢丝的强度指标要求越来越高，而且对其他性能指标的要求也不断提高。胎圈钢丝在行驶过程中承受拉伸、压缩、扭转及离心作用力，作为轮胎制品的重要骨架材料，胎圈钢丝产品的性能必须具备韧塑性好、强度高等特点。目前大多数胎圈钢丝采用规格盘条生产胎圈钢丝，生产胎圈钢丝减面率为89.93％，单纯依靠拉拔变形硬化提高胎圈钢丝强度无法满足生产合格的高强胎圈钢丝，部分厂家会采用两次拉拔，两次拉拔中间进行索氏体化处理，提高中丝强度来保证成品丝强度，此方法一方面增加钢丝生产成本，另一方面污染了环境。除此之外部分厂家尝试提高原始盘条成分进而提高胎圈钢丝强度，但是盘条成分提高，塑性会降低，胎圈钢丝扭转性能不合格，因此单纯的提高盘条成分也无法满足高强胎圈钢丝的生产。因此如何生产低成本、绿色环保、高质量要求的胎圈钢丝是亟需解决的难题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种高强度胎圈钢丝用盘条的制造方法，盘条规格为无须索氏体化处理，可采用常规拉拔工艺生产，经拉拔、镀铜后直径为成品钢丝强度≥2005MPa，扭转值≥16次，可以满足GB/T 14450-2016中高强度胎圈钢丝要求。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种高强度胎圈钢丝用盘条，盘条成分重量百分比为：C：0.83-0.86％，Si：0.18-0.22％，Mn：0.52-0.58％，P≤0.015％，S≤0.010％，Al≤0.005％其余为Fe和不可避免的杂质。
[0007]本专利技术钢的成分设计中：
[0008]C，是保证盘条及镀锌钢丝高强度所必需的化学成分，盘条在高温轧制后的控冷过程中将形成以索氏体为主的显微组织，该组织中渗碳体片层将起到强化材料的作用。在该合金成分体系下，当盘条碳含量低于0.80％时材料的强度将无法达到要求。提高合金碳含
量将有利于控冷过程中盘条中形成更大体积分数的渗碳体，从而使得材料强度提高。但当钢中碳含量过高时将导致合金凝固过程中成分偏析加剧，材料韧性恶化。因此，C含量的范围选择为0.83-0.86％。
[0009]Si，冶炼过程中Si元素常作为脱氧剂加入钢中，同时固溶于铁素体相中的Si将起到强化材料的作用，可以提高原始盘条的强度，同时促进铁素体和渗碳体两相的协调变形，当Si含量少而低于0.10％时，脱氧效果和强度提高效果不充分，因此选择0.18-0.22％。
[0010]Mn，在炼钢过程也常作为脱氧剂添加，同时Mn易与钢中的有害元素S结合形成MnS，防止热脆化的效果。此外，Mn还是钢中常用的强化元素，主要起到固溶强化的作用，但当Mn含量过高时将增大钢晶粒粗化的和成分偏析倾向，另一方面Mn是容易偏析元素，特别是线材的中心偏析，对拉拔加工性有不利影响，其次Mn元素促进晶粒长大的作用，对钢的过热敏感；Mn含量过高，引起线材的抗拉强度升高，塑性指标下降，为了获得优良的显微组织、力学性能及拉拔加工性能，因此选择Mn的范围在0.52-0.58％。
[0011]P、S元素属于易偏析元素，且可造成钢的冷脆、热脆，含量过高将显著降低成品镀锌钢丝的扭转性能，因此需要在炼钢过程中加以控制，为改善成品钢丝的韧性将P含量控制在0.015％以下、S含量控制在0.010％以下。
[0012]Al元素在炼钢中可作为脱氧元素，生成的不易破碎的Al2O3，生产时易在水口处附着，易产生水口结瘤，影响浇注过程，其次生成的Al2O3在盘条后续拉拔时不易变形及破损，会降低盘条的拉拔性能。因此尽量降低Al含量。本专利技术中控制Al≤0.005％。
[0013]本专利技术的高强胎圈钢丝用盘条的生产方法，包括如下生产工序：
[0014](1)铁水预处理工序：
[0015]在铁水罐中加入5-7kg/吨石灰等脱硫剂，经KR预脱硫保证铁水S含量≤0.003％，扒去脱硫渣后输送至转炉冶炼。
[0016](2)转炉冶炼工序：
[0017]转炉总装入量按145
±
5吨控制，其中铁水占100～120吨，废钢+生铁占总装入量的10％-25％。废钢采用无铝低钛专用废钢，减少P、S、Cu等有害元素富集。转炉冶炼采用顶底复吹转炉，底吹采用氮氩切换模式，既避免了钢水N含量偏高，又减少了Ar气消耗，降低成本。转炉出钢温度≥1590℃，出钢C控制0.07％～0.35％，出钢P控制≤0.015％。出钢90s后依次加入高纯碳化硅、低铝低钛硅铁和金属锰、低氮增碳剂、石灰和萤石，减少合金及辅料中Al、Ti等有害元素向钢水扩散。同时要求出钢结束前加完渣料，减轻LF精炼化渣压力。
[0018](3)LF精炼工序：
[0019]精炼工序前期视炉渣流动性、碱度，加入石灰或石英砂，同时加入高纯碳化硅渣面脱氧，控制精炼渣二元碱度1.0～1.5，即满足良好的脱氧能力又有利于夹杂物充分吸附及上浮。精炼中后期钢水成分接近盘条成分且温度达1517-1527℃后，加入石英砂变渣并控制精炼渣二元碱度0.7～1.0，待钢水成分满足盘条成分，控制温度1517-1527℃，并软吹10～45min氩气。
[0020](4)CCM连铸工序：
[0021]连铸过程控制过热度15～30℃，执行恒拉速控制且拉速为1.9
±
0.05m/min。采用高碳轴承钢保护渣，改善铸坯与结晶器之间的传热、润滑，避免形成铸坯深振痕或表面裂纹。目前连铸冷却主要分全水冷却、气雾冷却。全水冷却喷嘴出来全是水，通过水压、水流
速、喷射角控制，实现雾化效果；气雾冷却喷嘴出来水+气，水量较小，依靠气体作为载体使水雾化，较于前者冷却更均匀，但冷却能力较弱，不利于抑制钢水凝固过程元素的选分结晶。本申请二冷采用全水强冷却，比水量2.0
±
0.05L/kg,，改善铸坯偏析。连铸过程中间包采用帘线钢用酸性覆盖剂，并在上面加一层碳化稻壳，钢包下水口与长水口之间氩气保护，避免钢水二次氧化。连铸钢坯(160*160mm2)经火焰切割后获得的连铸钢坯经避风堆冷至100℃以下。
[0022](5)控轧工序：所得连铸钢坯送至加热炉，采用高温轧制工艺，具体的，加热炉为三段，其中加热一段温度为850-950℃，时间为56-96min，加热二段温度为1100-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度胎圈钢丝用盘条的制造方法，其特征在于：所述盘条成分重量百分比为：C：0.83-0.86％，Si：0.18-0.22％，Mn：0.52-0.58％，P≤0.015％，S≤0.010％，Al≤0.005％其余为Fe和不可避免的杂质；所述盘条的制造方法，包括如下生产工序：(1)铁水预处理工序：在铁水罐中加入5-7kg/吨钢的脱硫剂，经KR预脱硫保证铁水S含量≤0.003％，扒去脱硫渣后输送至转炉冶炼；(2)转炉冶炼工序：转炉采用顶底复吹转炉，底吹采用氮氩切换模式，转炉中废钢与生铁总量占转炉总装入量的10％-25％，余量为铁水，转炉出钢温度≥1590℃，出钢C控制在0.07％～0.35％，控制出钢P≤0.015％，出钢90s后依次加入高纯碳化硅、低铝低钛硅铁和金属锰、低氮增碳剂、石灰和萤石，并在出钢结束前加完；(3)LF精炼工序：精炼工序前期加入石灰或石英砂，同时加入高纯碳化硅渣面脱氧，控制精炼渣二元碱度1.0～1.5，并使夹杂物充分吸附和上浮；精炼中后期钢水成分接近盘条成分且温度达1517-1527℃后，加入石英砂变渣并控制精炼渣二元碱度0.7～1.0，待钢水成分满足盘条成分，控制温度1517-1527℃，并软吹10～45min的氩气；(4)CCM连铸工序：连铸过程控制过热度15～30℃，执行恒拉速控制且拉速为1....

【专利技术属性】
技术研发人员：来永彪，许加陆，彭磊，廖家明，沈艳，赵阳，左锦中，屈志东，
申请(专利权)人：常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：