本發(fā)明屬于熱軋盤(pán)條,具體涉及一種1960mpa級(jí)橋索用熱軋盤(pán)條及其制造方法。
背景技術(shù):
1、隨著冶金質(zhì)量、拉絲技術(shù)的不斷提升,橋梁纜索也逐步由1660mpa級(jí)向1960mpa級(jí)不斷提升,例如:燕磯長(zhǎng)江大橋、李埠長(zhǎng)江公鐵大橋、舟山港六橫大橋等大跨徑橋梁均采用高強(qiáng)度1960mpa級(jí)橋索,而橋梁纜索的強(qiáng)度級(jí)別越高,所需母材的強(qiáng)度也不斷提高,同時(shí)橋梁纜索在制絲過(guò)程的母材盤(pán)條減免率高達(dá)90%,因此對(duì)母材盤(pán)條的組織均勻性以及冷加工性能提出了極為嚴(yán)苛的要求。目前1960mpa級(jí)橋索用熱軋盤(pán)條主要通過(guò)提高c元素、淬透性元素含量,結(jié)合熱軋吐絲后的斯太爾摩風(fēng)冷線制為細(xì)珠光體組織,制造成本更低、強(qiáng)度等級(jí)更高、制絲和扭轉(zhuǎn)性能更好的熱軋盤(pán)條還存在以下技術(shù)難點(diǎn):
2、一、為了提高盤(pán)條強(qiáng)度和控制成本,成分中的c元素含量較大,但過(guò)共析鋼會(huì)加劇合金凝固過(guò)程中的偏析,受風(fēng)冷線的最高冷卻能力限制,風(fēng)冷線上經(jīng)過(guò)二次滲碳體的時(shí)間較長(zhǎng),更易沿晶界析出網(wǎng)狀碳化物,破壞組織連續(xù)性并嚴(yán)重影響盤(pán)條塑性,進(jìn)而引起深拉拔制絲或扭轉(zhuǎn)過(guò)程的斷裂,降低碳含量、提高風(fēng)冷線風(fēng)機(jī)風(fēng)量對(duì)網(wǎng)狀碳化物的改善有限,還會(huì)帶來(lái)一定強(qiáng)度損失,需提高合金強(qiáng)化元素含量,造成材料成本增加。
3、二、合金強(qiáng)化和組織細(xì)化是提高盤(pán)條強(qiáng)度的主要手段,為此橋索高碳鋼盤(pán)條中會(huì)進(jìn)一步添加mn、cr、b、mo等淬透性元素或提高元素添量,以便降低相變溫度、推遲索氏體相變時(shí)間,使相變時(shí)可以獲得更細(xì)的珠光體片層間距,以提高基體強(qiáng)度,但淬透性元素的提高也會(huì)加劇合金元素的偏析,以及為了盡量減輕網(wǎng)狀碳化物影響以及促進(jìn)珠光體片層間距變細(xì),吐絲后風(fēng)冷線會(huì)提高風(fēng)機(jī)風(fēng)量,風(fēng)量的增加也使得風(fēng)溫、風(fēng)速等不可控性增加,盤(pán)條受風(fēng)面與背風(fēng)面、搭接處與非搭接處、同截面邊部到芯部的溫差進(jìn)一步增大,受淬透性元素和偏析影響,部分過(guò)度冷卻位置的奧氏體更易轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)拉拔性能不利的貝氏體、馬氏體等硬脆相組織,影響組織均勻性,使得盤(pán)條脆性和力學(xué)性能波動(dòng)增加,帶來(lái)制絲斷絲和扭轉(zhuǎn)不合格的風(fēng)險(xiǎn)。
4、雖然例如:專利cn109554631b公開(kāi)的一種低合金鋼及由其制備的鋼絲加工用高強(qiáng)高塑性盤(pán)條,采用c-si-mn-cr-ni-cu-al或還含mo或b成分設(shè)計(jì),結(jié)合斯太爾摩風(fēng)冷線先快后慢冷卻,再用奧氏體加熱和等溫處理進(jìn)行離線鉛浴或鹽浴處理,來(lái)改善強(qiáng)塑性能和力學(xué)波動(dòng),但離線處理將進(jìn)一步增加工序、能耗、生產(chǎn)耗時(shí)等,給盤(pán)條和橋索的制造帶來(lái)成本壓力。
5、三、為提高盤(pán)條強(qiáng)度,目前橋索用高碳鋼盤(pán)條主要通過(guò)盡量提高盤(pán)條組織中的細(xì)珠光體即索氏體含量,來(lái)提高基體強(qiáng)度,但一方面,即使降低風(fēng)機(jī)風(fēng)量,受斯太爾摩風(fēng)冷線的最低冷速和在線時(shí)間限制,以及添加合金元素后影響碳的擴(kuò)散活度,盤(pán)條經(jīng)過(guò)相變溫度區(qū)間的組織孕育時(shí)間較短,限制了索氏體化率提升,組織中的軟相鐵素體占比較高,將損失強(qiáng)化作用;另一方面,淬透性元素的添加增大了塑性提升難度,盤(pán)條相變?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)完成會(huì)使盤(pán)條內(nèi)部具有較高的殘余應(yīng)力,同時(shí)盤(pán)條相變?cè)杏螅谶B續(xù)冷卻過(guò)程中已處于低溫狀態(tài),使得形成的索氏體組織位錯(cuò)密度大,盤(pán)條塑性不足,在后續(xù)拉拔過(guò)程中拉拔硬化明顯,易引起深拉拔過(guò)程中的斷絲或扭轉(zhuǎn)不合格。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題之一,本發(fā)明提供一種1960mpa級(jí)橋索用熱軋盤(pán)條及其制造方法,能夠簡(jiǎn)化成分體系、調(diào)控盤(pán)條組織均勻、實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度與高塑性匹配,有利于滿足1960mpa級(jí)橋索強(qiáng)度等級(jí)需求,同時(shí)降低制絲斷絲和扭轉(zhuǎn)不合格的風(fēng)險(xiǎn)。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
3、一種1960mpa級(jí)橋索用熱軋盤(pán)條的制造方法,其制造方法包括:
4、按熱軋盤(pán)條的化學(xué)成分軋制生產(chǎn)線材,所述熱軋盤(pán)條的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比包括:c:0.86%~0.90%、si:0.48%~0.65%、mn:0.50%~0.70%、cr:0.35%~0.45%、p≤0.015%、s≤0.015%,其余為fe和不可避免雜質(zhì);所述線材按≥925℃的吐絲溫度吐絲為盤(pán)條后,經(jīng)過(guò)在線熔鹽強(qiáng)等溫處理,使盤(pán)條先經(jīng)過(guò)前段熔鹽并以≥36℃/s的冷速降溫,從奧氏體狀態(tài)進(jìn)入索氏體相區(qū),促進(jìn)部分奧氏體向索氏體轉(zhuǎn)變,再經(jīng)過(guò)后段熔鹽升溫等溫處理,促進(jìn)珠光體相變和等溫回火,最后經(jīng)過(guò)輥道緩冷,制為顯微組織以回火索氏體和回火珠光體為主,其余為鐵素體和準(zhǔn)球化碳化物所組成混合組織的熱軋盤(pán)條。
5、上述熱軋盤(pán)條的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比設(shè)計(jì)依據(jù)包括:
6、(1)碳:c作為有效的碳化物強(qiáng)化元素和奧氏體形成元素,相對(duì)其他合金元素價(jià)格更低,可以通過(guò)固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化,形成更多滲碳體片層,提高盤(pán)條強(qiáng)度,但過(guò)共析鋼中隨著碳含量的增加,會(huì)使得鋼坯的中心偏析和脫碳傾向加劇,網(wǎng)狀碳化物、貝氏體和馬氏體等異常組織的控制難度增大,影響拉拔和扭轉(zhuǎn)性能,因此為了兼顧1960mpa級(jí)橋索的高強(qiáng)度需求、降低異常組織的控制難度,更有利于在線熔鹽強(qiáng)等溫處理時(shí)能細(xì)化索氏體和珠光體片層,提高碳元素的強(qiáng)化作用,c的質(zhì)量百分比控制為0.86%~0.90%。
7、(2)硅:si元素在冶煉過(guò)程中常作為脫氧劑,固溶于鐵素體相中提高材料強(qiáng)度,同時(shí)能夠抑制滲碳體的粗化,對(duì)前段熔鹽處理時(shí)獲得更細(xì)的索氏體組織有利,能夠加快碳的擴(kuò)散速度,有利于促進(jìn)后段熔鹽處理時(shí)能促進(jìn)碳化物向球化轉(zhuǎn)變、快速回火,在盤(pán)條拉拔為鋼絲后能減少后續(xù)熱鍍鋅過(guò)程中的強(qiáng)度損失,但硅含量過(guò)高會(huì)使鋼在高溫加熱時(shí)更易脫碳,降低珠光體韌性,因此適當(dāng)提高si含量,si的質(zhì)量百分比控制為0.48%~0.65%。
8、(3)錳:mn在煉鋼過(guò)程可作為脫氧劑添加,主要起到固溶強(qiáng)化作用,同時(shí)增加盤(pán)條淬透性,降低相變溫度,進(jìn)而對(duì)前段熔鹽處理時(shí)促進(jìn)以細(xì)片層間距為主的索氏體組織快速形核有利,能提高基體強(qiáng)度,但mn的含量過(guò)高時(shí)將增大晶粒粗化和成分偏析傾向,更易形成低溫脆性組織,增大異常組織控制難度,同時(shí)降低碳的擴(kuò)散活度,對(duì)后段熔鹽處理時(shí)促進(jìn)索氏體和珠光體快速短時(shí)回火軟化不利,進(jìn)而降低盤(pán)條塑性,故為了兼顧熱軋盤(pán)條具有較高的強(qiáng)塑性配合,適當(dāng)降低mn含量,mn的質(zhì)量百分比控制為0.50%~0.70%。
9、(4)鉻:cr是高碳鋼中的中強(qiáng)碳化物形成元素,能夠提高奧氏體的穩(wěn)定性和盤(pán)條淬透性,減小索氏體和珠光體片層間距,提高基體強(qiáng)度,改善拉拔加工性能,以便大拉拔變形并減少后續(xù)鋼絲熱鍍鋅過(guò)程中的強(qiáng)度損失,但cr含量過(guò)高會(huì)加劇成分偏析,增大異常組織析出風(fēng)險(xiǎn),降低鋼中碳的活度,對(duì)后段熔鹽處理時(shí)短時(shí)回火軟化不利,導(dǎo)致塑性提升難度增加,因此適當(dāng)提高cr含量,cr的質(zhì)量百分比控制為0.35%~0.45%。
10、(5)磷、硫:p元素和s元素屬于雜質(zhì)元素,越低越好,因此控制p≤0.015%、s≤0.015%。
11、上述熱軋盤(pán)條采用不含ni、b、mo等元素的c-si-mn-cr過(guò)共析成分設(shè)計(jì),能夠簡(jiǎn)化成分體系,材料成本更低,同時(shí)兼顧盤(pán)條淬透性,為抑制滲碳體的粗化、細(xì)化索氏體和珠光體片層、促進(jìn)組織能夠短時(shí)回火提供有利條件,在此基礎(chǔ)上,選用較高的吐絲溫度,使盤(pán)條組織奧氏體化,避免在吐絲階段溫度過(guò)低而形成網(wǎng)狀碳化物,并為之后能形成較大溫度梯度來(lái)抑制網(wǎng)狀碳化物析出、促進(jìn)索氏體形核提供有利條件,盤(pán)條吐絲后直接進(jìn)行在線熔鹽強(qiáng)等溫處理:
12、一、相較于斯太爾摩風(fēng)冷線因最高冷卻能力有限而無(wú)法控制網(wǎng)狀碳化物析出、引起滲碳體粗化,上述制造方法能夠利用熔鹽的高換熱能力,結(jié)合索氏體相區(qū)溫度相對(duì)較低,促進(jìn)盤(pán)條由吐絲溫度快速降溫,一方面,能夠快速略過(guò)700~800℃二次滲碳體析出溫度區(qū)間,進(jìn)而有效抑制沿晶界析出的網(wǎng)狀碳化物,避免其破壞組織均勻性和盤(pán)條塑性,另一方面,能夠使盤(pán)條由高溫奧氏體狀態(tài)快速進(jìn)入索氏體相區(qū),形成較大過(guò)冷度,促進(jìn)部分奧氏體組織向片層間距更細(xì)的索氏體組織快速轉(zhuǎn)化,以提高基體強(qiáng)度和拉拔性能,具有適當(dāng)?shù)睦斡不庸ば阅?,更便于盤(pán)條在深拉拔后能達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí),并為之后后段熔鹽處理能夠短時(shí)回火提供有利條件。
13、二、相較于偏析和淬透性影響下,斯太爾摩風(fēng)冷線因冷速不可控而難以控制異常組織,由于盤(pán)條經(jīng)過(guò)熔鹽時(shí),熔鹽能覆蓋在盤(pán)條表面進(jìn)行快速均勻的換熱,不存在受風(fēng)面與背風(fēng)面的溫差溫度,可以減小盤(pán)條截面上邊部到芯部的溫差,故一方面,盤(pán)條進(jìn)入索氏體相區(qū)后,能形成以細(xì)片層間距索氏體為主的組織,提高索氏體分布均勻性,避免盤(pán)條過(guò)冷而形成對(duì)拉拔和塑性不利的貝氏體或馬氏體硬脆組織,另一方面,盤(pán)條經(jīng)過(guò)后段熔鹽處理時(shí)能夠使盤(pán)條與熔鹽溫度一致,可以延長(zhǎng)相變?cè)杏龝r(shí)間,促進(jìn)經(jīng)過(guò)前段熔鹽時(shí)未轉(zhuǎn)變的高溫奧氏體快速轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w組織,奧氏體組織的充分轉(zhuǎn)變以及更高的處理溫度,進(jìn)一步避免了異常組織形成,有效提高了組織均勻性,同時(shí)相較于離線鹽浴處理,不再需要風(fēng)冷、反復(fù)集卷放卷、重新奧氏體化加熱等工序,對(duì)提高產(chǎn)能和產(chǎn)效、降低生產(chǎn)成本有利。
14、三、相較于現(xiàn)有斯太爾摩風(fēng)冷線因最低冷卻能力有限和連續(xù)降溫控制,使得盤(pán)條組織難以控制、強(qiáng)塑性不足,上述制造方法不同于傳統(tǒng)連續(xù)降溫處理,而是在前段熔鹽處理后通過(guò)后段熔鹽升溫等溫處理,一方面,可以通過(guò)延長(zhǎng)峰值析出溫度的處理時(shí)間,促進(jìn)奧氏體組織向索氏體和珠光體組織充分轉(zhuǎn)變,減少鐵素體占比,提高基體強(qiáng)度,并使索氏體與珠光體的占比更為可控,用強(qiáng)度較鐵素體更高、塑性較索氏體更好的珠光體組織,適當(dāng)調(diào)控基體塑性,另一方面,后段熔鹽升溫后處理溫度更高,盤(pán)條與熔鹽溫度一致可以維持更長(zhǎng)時(shí)間的高溫等溫狀態(tài),能夠給組織軟化回火提供更多熱動(dòng)力,促進(jìn)新形成的索氏體和珠光體組織降低組織應(yīng)力和位錯(cuò)密度,促進(jìn)碳化物向球化組織快速轉(zhuǎn)變,進(jìn)行短時(shí)回火,提升盤(pán)條的強(qiáng)塑性匹配,對(duì)高效生產(chǎn)、避免cr的析出相在長(zhǎng)時(shí)間高溫下聚合長(zhǎng)大有利;同時(shí)由于后段熔鹽的溫度相對(duì)較高,盤(pán)條經(jīng)過(guò)輥道緩冷后可以進(jìn)一步降低盤(pán)條冷速,延續(xù)后段熔鹽處理后期的回火作用,促進(jìn)組織進(jìn)一步韌化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)顯微組織調(diào)控和盤(pán)條的高強(qiáng)塑性匹配。
15、軋制前控制加熱爐均熱溫度和處理時(shí)間可以促進(jìn)合金成分均勻擴(kuò)散、減小偏析影響,同時(shí)進(jìn)一步控制空燃比,避免鋼坯表面脫碳而影響盤(pán)條組織,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述軋制前,控制加熱爐均熱溫度為1120~1160℃,在爐時(shí)間為130~190min,空燃比≤0.52。
16、軋制前,加熱爐加熱后選用較高的除鱗壓力,用高壓水去除鋼坯表面氧化皮,可以避免氧化皮被軋入線材而影響盤(pán)條表面質(zhì)量,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述軋制前,控制除鱗壓力≥18mpa。
17、由于吐絲溫度較高,選用適當(dāng)?shù)能堉茰囟群蛪合铝?,可以避免溫度過(guò)高引起脫碳,避免溫度過(guò)低使鋼坯變形抗力大而增加軋機(jī)負(fù)荷,促進(jìn)終軋軋制過(guò)程的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,細(xì)化晶粒,強(qiáng)韌化基體,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述軋制時(shí),控制初軋溫度為1050~1090℃,終軋溫度為940~980℃,終軋壓下量為28%~33%。
18、由于吐絲和軋制溫度較高,鋼坯變形抗力下降,選用較快的軋制速度可以提高軋制效率和生產(chǎn)節(jié)奏,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述軋制時(shí),控制軋制速度≥32m/s。
19、所述前段熔鹽的熔鹽溫度處于索氏體相區(qū),熔鹽溫度越低、處理時(shí)間越長(zhǎng),則高溫奧氏體相索氏體組織轉(zhuǎn)變?cè)蕉啵魇象w片層組織越細(xì),基體強(qiáng)度上升,但熔鹽溫度過(guò)低,對(duì)控制貝氏體異常組織不利,同時(shí)增大溫度梯度將引起熔鹽循環(huán)量和能耗增加,處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),索氏體形核較多,將影響珠光體組織轉(zhuǎn)變,使基體塑性下降;反之,熔鹽溫度越高、處理時(shí)間越短,則對(duì)細(xì)片層間距為主的索氏體形核不利,使未轉(zhuǎn)變的高溫奧氏體組織增多,珠光體轉(zhuǎn)變?cè)龆?,基體強(qiáng)度下降,但熔鹽溫度過(guò)高、處理時(shí)間過(guò)短,索氏體轉(zhuǎn)變過(guò)少將影響盤(pán)條強(qiáng)度和拉拔硬化性能,熔鹽溫度過(guò)高還會(huì)降低盤(pán)條冷速,影響網(wǎng)狀碳化物控制,因此可以進(jìn)一步控制前段熔鹽的熔鹽溫度和處理時(shí)間,促進(jìn)部分高溫奧氏體向索氏體組織轉(zhuǎn)變,為后段熔鹽處理作組織上的準(zhǔn)備,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述前段熔鹽的熔鹽溫度為545~575℃,處理時(shí)間為15~30s。
20、由于盤(pán)條由較高的吐絲溫度降溫至索氏體相區(qū)溫度,溫差較大,選用較高的熔鹽循環(huán)量,降低熔鹽溫升,可以進(jìn)一步控制前段熔鹽的處理精度,提高組織均勻性,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述前段熔鹽的熔鹽循環(huán)量為550~650t/h,熔鹽溫升≤8℃。
21、所述后段熔鹽的熔鹽溫度較前段熔鹽適當(dāng)升高,熔鹽溫度越高、處理時(shí)間越長(zhǎng),則未轉(zhuǎn)變的奧氏體組織向珠光體組織轉(zhuǎn)變同時(shí),可以提供更多熱動(dòng)力,促進(jìn)索氏體與珠光體組織短時(shí)等溫回火,促進(jìn)碳化物球化,提高基體塑性,但熔鹽溫度過(guò)高、處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),有軟化過(guò)快、過(guò)于軟化損失盤(pán)條強(qiáng)度、cr等碳化物聚集長(zhǎng)大而損失強(qiáng)塑性能的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)對(duì)高效生產(chǎn)、降低生產(chǎn)能耗不利;反之,熔鹽溫度越低,則有利于細(xì)化珠光體片層間距,提高基體強(qiáng)度和拉拔性能,處理時(shí)間越短,則回火軟化效果下降,盤(pán)條塑性下降,但熔鹽溫度過(guò)低、處理時(shí)間過(guò)短,則難以給組織軟化、碳化物球化提供更多熱動(dòng)力,盤(pán)條塑性不足將增加拉拔和扭轉(zhuǎn)斷裂風(fēng)險(xiǎn),因此可以進(jìn)一步控制后段熔鹽的熔鹽溫度和處理時(shí)間,促進(jìn)珠光體組織形核和短時(shí)回火,調(diào)控盤(pán)條組織和強(qiáng)塑性能匹配,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述后段熔鹽的熔鹽溫度為558~595℃,處理時(shí)間為50~150s。
22、由于后段熔鹽較前段熔鹽的溫升較小,適當(dāng)降低熔鹽循環(huán)量,可以在精準(zhǔn)控溫,促進(jìn)未轉(zhuǎn)變的奧氏體向珠光體組織均勻轉(zhuǎn)變同時(shí),降低生產(chǎn)能耗,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述后段熔鹽的熔鹽循環(huán)量為300~450t/h,熔鹽溫升≤3℃。
23、在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述輥道緩冷控制盤(pán)條以0.5~0.9℃/s的緩冷速度冷卻至300℃以下進(jìn)行集卷,可以避免緩冷速度過(guò)高引起盤(pán)條塑性損失,避免緩冷速度過(guò)低引起盤(pán)條強(qiáng)度損失和在線時(shí)間延長(zhǎng),提高盤(pán)條軟化效果,促進(jìn)盤(pán)條快速下線。
24、在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述輥道緩冷采用不關(guān)嚴(yán)保溫罩,用輥道輸送盤(pán)條進(jìn)入保溫罩內(nèi),可以利用盤(pán)條自身余熱控制緩冷速度,以便提高輥道輸送速度,降低盤(pán)條在線時(shí)長(zhǎng)。
25、一種1960mpa級(jí)橋索用熱軋盤(pán)條,所述熱軋盤(pán)條由上述任意一項(xiàng)所述的1960mpa級(jí)橋索用熱軋盤(pán)條的制造方法制造獲得。
26、上述熱軋盤(pán)條采用過(guò)共析成分設(shè)計(jì),不含有ni、b、mo等貴價(jià)合金成分,材料成本更低,同時(shí)不同于傳統(tǒng)高索氏體化率的橋索用盤(pán)條組織,所述熱軋盤(pán)條的顯微組織以回火索氏體和回火珠光體為主,含少量鐵素體和準(zhǔn)球化碳化物,索氏體較珠光體的片層間距更細(xì)、強(qiáng)度和拉拔硬化能力更高,有利于深度拉拔時(shí)提高鋼絲強(qiáng)度等級(jí),索氏體經(jīng)過(guò)短時(shí)回火轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹚魇象w后,位錯(cuò)密度下降,塑韌性能更好,有利于在深度拉拔中降低塑性損失,減少斷裂風(fēng)險(xiǎn),珠光體較鐵素體的強(qiáng)度更高、較索氏體的塑性更高,可以提高基體塑性,珠光體經(jīng)過(guò)短時(shí)回火轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹬楣怏w,可以進(jìn)一步降低組織應(yīng)力和位錯(cuò)密度,結(jié)合回火索氏體,降低組織中的鐵素體占比,綜合提高基體強(qiáng)度,充分發(fā)揮c和合金元素的強(qiáng)化作用,彌補(bǔ)不添加ni、b、mo等貴價(jià)合金成分帶來(lái)的強(qiáng)度損失,同時(shí)碳化物向球化組織轉(zhuǎn)變,變?yōu)闇?zhǔn)球化碳化物后,可以均勻分布在塑性基體上,組織回火后塑韌性更好,不含有貝氏體、馬氏體等異常組織,組織均勻性更好,可以有效減小深度拉拔和扭轉(zhuǎn)過(guò)程中的裂紋傾向,適用于1960mpa級(jí)橋索制造,對(duì)提高成材率、降低橋索制造成本有利。
27、在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述回火索氏體的體積百分比占33%~40%,所述回火珠光體的體積百分比占53%~62%,回火索氏體的占比越高則盤(pán)條強(qiáng)度升高、塑性下降、拉拔硬化能力加強(qiáng),回火珠光體的占比越高則盤(pán)條強(qiáng)度下降、塑性上升、拉拔裂紋傾向下降,因此可以進(jìn)一步控制回火索氏體和回火珠光體占比,調(diào)控?zé)彳埍P(pán)條的強(qiáng)塑性能匹配。
28、所述回火索氏體的片層間距越細(xì),則基體強(qiáng)度越高,可以降低回火難度,但異常組織控制難度增大,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述回火索氏體的片層間距為80~135nm。
29、所述回火珠光體的片層間距越細(xì),則拉拔性能越好,但伴隨后段熔鹽的熔鹽溫度下降,對(duì)快速軟化不利,引起盤(pán)條塑性損失,在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述回火珠光體的片層間距為155~180nm。
30、在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述熱軋盤(pán)條的網(wǎng)狀碳化物級(jí)別為0級(jí),可以提高碳元素的強(qiáng)化作用,提高盤(pán)條的整體強(qiáng)度和塑性。
31、由于盤(pán)條網(wǎng)狀碳化物和低溫異常組織得到有效控制,回火索氏體和回火珠光體分布均勻,組織均勻性更好,力學(xué)性能波動(dòng)相應(yīng)下降,可以有效降低制絲斷絲和扭轉(zhuǎn)不合格的風(fēng)險(xiǎn),在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述熱軋盤(pán)條的力學(xué)性能同圈差≤45mpa。
32、在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述熱軋盤(pán)條的直徑為10.0~15.0mm,抗拉強(qiáng)度為1360~1410mpa,斷面收縮率為45%~50%,盤(pán)條具有較高的抗拉強(qiáng)度,特別是塑性顯著提升,在滿足1960mpa級(jí)橋索強(qiáng)度等級(jí)需求的同時(shí),有利于降低高減面率下的裂紋傾向和扭轉(zhuǎn)開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。
33、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果至少在于:
34、(1)針對(duì)現(xiàn)有1960mpa級(jí)橋索用熱軋盤(pán)條的制造方法,因冷卻相變過(guò)程能力有限和不可控而削弱強(qiáng)化作用,并導(dǎo)致產(chǎn)生網(wǎng)碳、馬氏體等異常組織和塑性不足的現(xiàn)狀,本發(fā)明的制造方法采用c-si-mn-cr過(guò)共析成分設(shè)計(jì)結(jié)合在線熔鹽強(qiáng)等溫技術(shù),吐絲后先經(jīng)過(guò)前段熔鹽處理,控制盤(pán)條快速?gòu)母邷貖W氏體狀態(tài)略過(guò)網(wǎng)狀碳化物析出區(qū)間進(jìn)入索氏體相區(qū),促進(jìn)部分奧氏體組織向細(xì)片層間距的索氏體轉(zhuǎn)化,再經(jīng)過(guò)后段熔鹽升溫等溫短時(shí)回火,控制未轉(zhuǎn)變高溫奧氏體快速轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w,降低鐵素體占比,提高基體強(qiáng)度,并提供更多熱動(dòng)力,促進(jìn)盤(pán)條組織在等溫下進(jìn)行高溫短時(shí)回火后,能降低組織應(yīng)力和位錯(cuò)密度,提升盤(pán)條塑性,最后用輥道緩冷促進(jìn)盤(pán)條組織進(jìn)一步韌化,提高盤(pán)條軟化效果,使得熱軋盤(pán)條的強(qiáng)塑性匹配,同時(shí)較離線鹽浴生產(chǎn)節(jié)奏更快,具有良好的工業(yè)適應(yīng)性。
35、(2)針對(duì)現(xiàn)有1960mpa級(jí)橋索用熱軋盤(pán)條由于c元素和淬透性元素較高,在滿足強(qiáng)度等級(jí)的同時(shí),帶來(lái)制絲斷絲和扭轉(zhuǎn)不合格風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)狀,本發(fā)明的熱軋盤(pán)條能夠簡(jiǎn)化成分體系、降低材料成本,同時(shí)顯微組織以回火索氏體和回火珠光體為主,含少量鐵素體和準(zhǔn)球化碳化物,控制異常組織,提高組織均勻性,用索氏體和珠光體組合調(diào)控基體強(qiáng)塑性能,降低組織中的鐵素體占比,綜合提高基體強(qiáng)度,充分發(fā)揮c和合金元素的強(qiáng)化作用,彌補(bǔ)不添加ni、b、mo等合金成分帶來(lái)的強(qiáng)度損失,同時(shí)通過(guò)回火態(tài)調(diào)控顯著提高盤(pán)條塑性,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)塑性匹配,可以達(dá)到抗拉強(qiáng)度為1360~1410mpa,斷面收縮率為45%~50%,可用于制造1960mpa級(jí)橋索等應(yīng)用領(lǐng)域,能夠在滿足強(qiáng)度等級(jí)的同時(shí),有效降低深拉拔制絲和扭轉(zhuǎn)斷裂風(fēng)險(xiǎn),具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。