一種含鉻簾線鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，具體涉及一種含鉻簾線鋼及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外(普通強(qiáng)度)NT和HT (高強(qiáng)度)簾線鋼，均不含0，0、祖、(:11均作為殘余元素，滿足出口需求主要含硼(超過0.0008%即可)?，F(xiàn)有簾線鋼經(jīng)過冷卻工藝后易形成馬氏體、網(wǎng)狀滲碳體等異常組織，鋼組織穩(wěn)定性不高，從而對鋼簾線的綜合性能產(chǎn)生影響；另，現(xiàn)有的簾線鋼綜合拉拔性能不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:
⑴如何改善簾線鋼組織網(wǎng)碳，同時提高索氏體化率，并提高簾線的綜合拉拔性能；
⑵如何保證簾線鋼組織的穩(wěn)定性，具有均勻的索氏體組織(可有少量鐵素體和珠光體)，避免形成馬氏體、網(wǎng)狀滲碳體等異常組織；可以使盤條具有優(yōu)良的可拉拔加工性能。
[0004]本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種NT (普通強(qiáng)度)級含鉻簾線鋼，其化學(xué)成分重量百分比為:C:0.69-0.76%，Si:0.15-0.30%，Μη:0.15-0.60%，Cr:0.30-0.60%，P 彡 0.025%，S 彡 0.025%，Ni ( 0.10%，Cu ( 0.10%，As ( 0.030%，A1 ( 0.0050%，N 彡 0.0080%，0^ 0.0030%，余量為鐵和微量雜質(zhì)。
[0005]一種HT (高強(qiáng)度)級含鉻簾線鋼，其化學(xué)成分重量百分比為:C:0.79-0.86%，Si:0.15-0.30%，Μη:0.15-0.60%，Cr:0.30-0.60%，P 彡 0.025%，S 彡 0.025%，Ni ( 0.10%，Cu ( 0.10%，As ( 0.030%，A1 ( 0.0050%，N 彡 0.0080%，0^ 0.0030%，余量為鐵和微量雜質(zhì)。
[0006]兩種級別(NT級或HT級)的含鉻簾線鋼的生產(chǎn)工藝，包括電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉，爐外精煉，鋼坯連鑄和加熱乳制，爐外精煉采用LF精煉或LF精煉+ VD真空處理，或LF精煉+RH處理；其中，在爐外精煉后，使鋼中氮含量不大于80X 10 6，氧含量不大于30X 10 6;鑄坯在加熱爐的均熱溫度為1080-1280°C，加熱和高溫擴(kuò)散時間為2-5小時；開乳溫度1040-1180°C，終乳溫度830-980°C，控制Stelmor冷卻(即吐絲溫度830_930°C，采用快速冷卻方式，相變前冷卻速度為5-30°C /S，輥道速度0.5-2m/S)，使盤條具有均勻的索氏體組織，可有少量鐵素體和珠光體，避免形成馬氏體、網(wǎng)狀滲碳體等異常組織；乳制規(guī)格Φ5.0-6.5mm的盤條。
[0007]通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明提出了一種含鉻簾線鋼的成分范圍及其制備方法，用于生產(chǎn)小規(guī)格Φ5.0-6.5_盤條，提高了鋼簾線的綜合性能，滿足了簾線鋼出口含鉻的要求和需求。
[0008]本發(fā)明通過添加0.30-0.60%的Cr元素，并配合其它元素的成分限定，以及制備方法，可以細(xì)化奧氏體晶粒，提高鋼的淬透性，可以細(xì)化鋼線材的珠光體片層間距，提高鋼的索氏體率，從而使盤條具有均勻的索氏體組織，可有少量鐵素體和珠光體，避免形成馬氏體、網(wǎng)狀滲碳體等異常組織；使鋼線材的強(qiáng)度及綜合性能得到提高，
本發(fā)明通過添加0.30-0.60%的Cr元素，并適當(dāng)降低Μη含量(控制Μη含量為0.15-0.60%)，從而起到對簾線鋼組織網(wǎng)碳的改善作用，同時提高索氏體化率，提高了簾線的冷拔加工硬化率，獲得了意想不到的技術(shù)效果。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案為:
前述的含鉻簾線鋼的生產(chǎn)工藝，冶煉前入爐原料中鐵水與生鐵的重量占原料總重的比例不小于50%，優(yōu)先鐵水比例大于60%，廢鋼采用優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼，不允許加殘余元素含量較尚及尚憐、硫廢鋼。
[0010]前述的含鉻簾線鋼的生產(chǎn)工藝，電爐或轉(zhuǎn)爐出鋼時，采用包內(nèi)合金化及預(yù)脫氧，出鋼過程及出鋼后保持鋼包連續(xù)底吹氬氣，出鋼溫度多1560°c ;精煉可根據(jù)鐵水和裝備情況選擇換渣或不換渣操作，但要保證硫含量滿足要求，精煉充分?jǐn)嚢韬笕∫淮螛尤治觯⒏鶕?jù)一次樣分析結(jié)果，按內(nèi)控要求調(diào)整成分，同時脫氧需控制到保證材氧(乳材的氧含量)含量不大于30X 10 6;鉻鐵在精煉終脫氧或真空脫氣處理后加入，按回收率60-90%加入，成分調(diào)整后取樣全分析，不足補(bǔ)加微調(diào)；軟吹氬氣攪拌時間多8分鐘，攪拌時不得裸露出鋼水。
[0011]前述的含鉻簾線鋼的生產(chǎn)工藝，連鑄中包烘烤溫度和時間到位，結(jié)晶器對弧、水口對中符合要求，噴嘴霧化效果良好；采用大方坯或小方坯澆注，澆注過程采用全保護(hù)澆注，使用高碳鋼保護(hù)渣，中包液面高度不得低于400mm，結(jié)晶器液面波動在±8%以內(nèi)，連鑄坯熱送或避風(fēng)堆冷或入坑緩冷；所述大方坯為尺寸多200mmX200mm的方坯或矩坯，所述小方坯為尺寸< 200mm X 200mm的方坯或矩坯。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例1的NT級含鉻簾線鋼金相組織圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實施例4的HT級含鉻簾線鋼金相組織圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
本實施例提供一種NT級含鉻簾線鋼，具體為:
⑴化學(xué)成分重量百分比為:C:0.71%，Si:0.19%，Μη:0.25%，Cr:0.32%，P:0.008%，S:0.010%，Ni:0.02%，Cu:0.04%，As:0.0052%，A1:0.0022%, N:0.0043%，0:0.0010%，余量為鐵和微量雜質(zhì)。
[0015]⑵本實施例的工藝路線為:
配料一UHP電弧爐一一次LF精煉爐一VD真空處理一二次LF精煉爐一連鑄(150mmX 150mm)—連鑄還檢驗一加熱一乳制(規(guī)格Φ5.5mm)—控制冷卻一集卷一檢驗、包裝一稱重、入庫。
[0016]⑶本實施例的制備方法主要工藝措施:
1)入爐鋼鐵料結(jié)構(gòu)中鐵水65噸，廢鋼35噸，采用優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼。
[0017]2)電爐冶煉時造泡沫渣并流渣、換渣操作，出鋼溫度1600°C，出鋼時嚴(yán)禁下渣。
[0018]3)電爐出鋼包內(nèi)合金化及預(yù)脫氧，加入錳鐵、硅鐵、碳粉等合金料及石灰等造渣料，出鋼過程和出鋼后的增碳過程鋼包底吹氬氣強(qiáng)攪拌(600L/min，9.0bar)，強(qiáng)攪拌后軟攪拌(200L/min，3.5bar)，精煉成分調(diào)整，并脫硫、脫氧，后采用換渣操作，鉻鐵在真空脫氣處理后按回收率90%加入，成分調(diào)整后取樣全分析，不足補(bǔ)加微調(diào)。精煉結(jié)束后，靜攪(90L/min，1.5bar)時間 15min。
[0019]4)連鑄中包烘烤溫度1100°C，烘烤時間5小時，結(jié)晶器對弧、水口對中符合要求，噴嘴霧化效果良好，小方還(150mmX 150mm)饒注，饒注過程全保護(hù)饒注，過熱度30°C以內(nèi)，采用高碳鋼保護(hù)渣，中包液面高度700mm，結(jié)晶器液面波動在±6%以內(nèi)。
[0020]5)連鑄坯避風(fēng)堆冷，冷卻后噴丸檢查，乳制時，小方坯(150mmX 150mm)在加熱爐的均熱溫度為1120-1240°C加熱和高溫擴(kuò)散時間為2.5小時，開乳溫度1080-1100°C，終乳溫度 850-880 Γ。
[0021]6)乳制Φ5.5mm規(guī)格的盤條，控制Stelmor冷卻使盤條具有均勻的索氏體組織(少量鐵素體和珠光體)，避免形成馬氏體、網(wǎng)狀滲碳體等異常組織；吐絲溫度830°C，采用快速冷卻方式，相變前冷卻速度5°C /S，輥道速度0.5m/So
[0022]7)盤條打捆包裝和倉儲運(yùn)輸注意防擦傷和銹蝕。
[0023]本實施例的金相組織圖如圖1所示(苦味酸鈉腐蝕):a.NT級含鉻簾線鋼，熱乳態(tài):1000 X，顯微組織主要為索氏體和少量鐵素體及珠光體。
[0024]實施例2
本實施例提供一種NT級含鉻簾線鋼，具體為:
⑴化學(xué)成分重量百分比為:C:0.69%，Si:0.15%，Μη:0.15%，Cr:0.30%，P:0.008%，S:0.010%，Ni:0.03%，Cu:0.09%，As:0.0030%，A1:0.0050%，N:0.0080%，0:0.0030%，余量為鐵和微量雜質(zhì)。
[0025]⑵本實施例的工藝路線為:
配料一UHP電弧爐一一次LF精煉爐一VD真空處理一二次LF精煉爐一連鑄(150mmX 150mm)—連鑄還檢驗一加熱一乳制(規(guī)格Φ5.5mm)—控制冷卻一集卷一檢驗、包裝一稱重、入庫。
[0026]⑶本實施例的制備方法主要工藝措施:
1)入爐鋼鐵料結(jié)構(gòu)中鐵水65噸，廢鋼35噸，采用優(yōu)質(zhì)碳素廢鋼。
[0027]2)電爐冶煉時造泡沫渣并流渣、換渣操作，出鋼溫度1560°C，出鋼時嚴(yán)禁下渣。
[0028]3)電爐出鋼包內(nèi)合金化及預(yù)脫氧，加入錳鐵、硅鐵、碳粉等合金料及石灰等造渣料，出鋼過程和出鋼后的增碳過程鋼包底吹氬氣強(qiáng)攪拌(600L/min，9.0bar)，強(qiáng)攪拌后軟攪拌(200L/min，3.5bar)，精煉成分調(diào)整，并脫硫、脫氧，后采用換渣操作，鉻鐵在真空脫氣處理后按回收率88%加入，成分調(diào)整后取樣全分析，不足補(bǔ)加微調(diào)。精煉結(jié)束后，靜攪(90L/min, 1.5bar)時間 15min。
[0029]4)連鑄中包烘烤溫度1100°C，烘烤時間5小時，結(jié)晶器對弧、水口對中符合要求，噴嘴霧化效果良好，小方還(150mmX 150mm)饒注，饒注過程全保護(hù)饒注，過熱度30°C以內(nèi)，采用高碳鋼保護(hù)渣，中包液面高度700mm，結(jié)晶器液面波動在±6%以內(nèi)。
[0030]5)連鑄坯避風(fēng)堆冷，冷卻后噴丸檢查，乳制時，小方坯(150mmX 150mm)在加熱爐的均熱溫度為1080-1100°C，加熱和高溫擴(kuò)散時間為2小時，開乳溫度1040-1080°C，終乳溫度830-850 °C。
[0031]6)乳制Φ5.5mm規(guī)格的盤條，控制Stelmor冷卻使