技术领域
[0001] 本
发明属于钢材成型领域，涉及一种用于生产高强度钢丝及钢绞线的硬线钢盘条，特别涉及一种索氏体化程度高、
拉拔性能优良的硬线钢盘条。
背景技术
[0002] 硬线钢盘条是生产低松弛应
力钢丝、
钢丝绳、钢绞线、
弹簧钢丝、
镀锌钢丝的主要原材料。利用硬线钢盘条生产上述产品的过程中需经多道次拉拔与扭转
变形，累计变形率可达90％以上。因此，硬线钢盘条自身的性能如索氏体化程度、脱
碳层深度、
抗拉强度及断面收缩率、表面
质量、残余元素及夹杂物控制、
铸坯疏松及偏析程度对后续产品的成型过程及性能影响极大，若上述性能中的任何一种不达标都可能导致严重的质量或安全事故。
[0003] 为此，中国发明
专利ZL201010201612.9公开了一种碳含量为0.6～0.88％的生产细钢丝用的高
碳钢盘条残余元素的控制要求。该专利虽然介绍了
钢水中[P]、[S]、[N]、[O]、[Al]、[Ti]、[Mg]等元素的控制范围，但并未阐述炼钢工艺参数控制及钢坯加热、
轧制、控冷、组织性能控制等重要信息。中国发明专利ZL201010291415.0公开了一种碳含量为0.85～90％的高强度高碳钢盘条及其生产方法。该专利介绍了盘条的部分
冶炼工艺参数、轧件吐丝
温度、
相变温度区间等信息。但高碳钢的相变温度区间与钢中含碳量及
合金成分存在很大关系，无法用不同成分高碳钢盘条的生产工艺指导另一种高碳钢盘条的生产。该专利并未提及高碳钢盘条其他重要性能指标如索氏体化水平、
脱碳层深度及组织均匀性。
[0004] 有鉴于此，需要开发一种新型硬线钢盘条，以解决现有钢盘条索氏体化程度低、拉拔性能不达标的问题。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种同时具有高索氏体化程度、高拉拔性能的硬线钢盘条。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种硬线钢盘条，按质量计该硬线钢盘条由以下组分组成：C：0.78～0.82％；Si：0.18～0.25％；Mn：0.60～0.65％；P≤0.018％，S≤0.010％；[Alt]≤0.015％；
As≤0.015％，Cr≤0.10％，Ni≤0.10％，Cu≤0.10％，其它不可避免的杂质元素≤0.10％，其余为Fe；所述硬线钢盘条平均索氏体化水平≥90％，断面收缩率≥31％，抗拉强度≥1100Mpa。
[0008] 作为本发明的优选，所述硬线钢盘条由以下步骤制得：
[0009] 1)、冶炼：采用转炉+LF精炼的方式冶炼得钢液熔体；
[0010] 2)、
铸造：
连铸步骤1)的钢液得铸坯；
[0011] 3)、加热：加热步骤2)的铸坯至1050～1120℃；
[0012] 4)、轧制：按初轧→中轧→预精轧→精轧的顺序轧制步骤3)加热的铸坯，控制初轧开轧温度为980～1020℃，精轧入口温度为890～920℃；
[0013] 5)、冷却：分三段冷却步骤4)所得轧件，首先将轧件快速水冷至840～860℃，然后将轧件
风冷至610～630℃，最后自然冷却至室温。
[0014] 进一步，步骤1)转炉终点碳控制0.10～0.20％wt，出站温度1630±30℃。
[0015] 进一步，步骤1)LF精炼软吹氩时间8～11min，出站温度1550±30℃，钢水中N、O含量控制在30ppm以下。
[0016] 进一步，步骤2)连铸时浇铸温度为1490～1520℃，连铸坯拉速1.8～2.3m/s。
[0017] 进一步，步骤2)连铸时控制铸坯的中心疏松和中心偏析低于0.5级。
[0018] 进一步，步骤3)加热时分三段进行，第一段加热段加热温度为950～1050℃，第二段加热段加热温度为1080～1150℃，第三段均热温度为1050～1120℃。
[0019] 进一步，步骤4)轧制时共采用28
机架连
轧机组，前18架横-立交替布置，每6架一组，分为粗、中、预精轧，后10架为摩根精轧机组，呈斜45°交叉布置。
[0020] 进一步，步骤5)风冷在长80～120m的风冷辊道上进行，所述风冷辊道外设有保温罩，该风冷辊道共分为八段，各段均设置有用于冷却轧件的风机；风冷时，第一段、第二段风机开启100％，第四段风机开启30～50％，第五段风机开启20～30％，其余各段风机均关闭。
[0021] 进一步，步骤5)风冷时第一段风冷辊道传送速度为0.6～0.7m/s，最后一段传送速度为0.8～1m/s，中间各段传送速度逐级递增。
[0022] 本发明的有益效果在于：
[0023] 本发明的硬线钢盘条对各元素的种类及含量进行了调整，所得钢盘条索氏体化程度高，且同时具有优良的塑形和强度，是制备后续产品的理想原材料；本发明严格控制熔炼过程中的温度及个元素含量，有效去除钢液中的杂质元素，避免对后续过程产生不利影响；本发明限定了连铸过程中的温度、拉拔速度、疏松及偏析，有助于获得理想的适合于后续轧制过程的铸件；本发明轧制按初轧→中轧→预精轧→精轧的顺序进行，设置了特殊的轧制设备并严格控制各段轧制温度，保证轧后晶粒细小且不影响轧机的使用寿命；本发明加热时分三段进行并确定了各段的温度，克服了常规加热方法所导致的铸件表面脱碳的问题，从而避免对钢的硬度，
耐磨性，疲劳强度及冲击强度产生不利影响；本发明对轧后冷却制度作了严格规定，有利于提高索氏体形成率，为满足高索氏体形成率的要求，本发明还设置了专用风冷装置；本发明还对风冷段各段速度进行了调整，使得轧件的冷却更加均匀。
附图说明
[0024] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
[0025] 图1为
实施例1硬线钢盘条的金相组织。
具体实施方式
[0026] 下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述，下述实施例中所示百分比均为质量百分比，所述份数均为质量份。
[0027] 下述实施例将公开一种硬线钢盘条，其化学成分优选的范围为C：0.78～0.82％；Si：0.18～0.25％；Mn：0.60～0.65％；P≤0.018％，S≤0.010％；[Alt]≤0.015％；
As≤0.015％，Cr≤0.10％，Ni≤0.10％，Cu≤0.10％，其它不可避免的杂质元素≤0.10％，其余为Fe；该硬线钢盘条平均索氏体化水平≥90％(优选≥90％)，断面收缩率≥31％，抗拉强度≥1100Mpa。
[0028] 实施例1：
[0029] 本实施例制备硬线钢盘条的方法，包括以下步骤：
[0030] 1)、冶炼：采用转炉+LF精炼的方式冶炼得钢液熔体；
[0031] 本实施例中，冶炼工艺参数如表2实施例1所示。
[0032] 2)、铸造：连铸步骤1)的钢液得铸坯；
[0033] 本实施例中：连铸工艺参数及铸件质量如表2实施例1所示；
[0034] 3)、加热：本实施例加热分三段进行，各段加热工艺参数如表3实施例1所示。
[0035] 4)、轧制：按初轧→中轧→预精轧→精轧的顺序轧制步骤3)加热的铸坯，本实施例中轧制时共采用28机架连轧机组，前18架横-立交替布置，每6架一组，分为粗、中、预精轧，后10架为摩根精轧机组，呈斜45°交叉布置，各段具体轧制工艺参数如表3实施例1所示。
[0036] 5)、冷却：分三段冷却步骤4)所得轧件，首先将轧件快速水冷，然后将轧件风冷，最后自然冷却。本实施例1快速水冷后的轧件吐丝温度如表3实施例1所示，风冷时具体工艺参数如表3实施例1及表4实施例1所示。
[0037] 本实施例风冷在长103m的风冷辊道上进行，所述风冷辊道外设有保温罩，该风冷辊道共分为八段，各段均设置有用于冷却轧件的风机；各风冷段风机风量及各段传送速度如表4实施例1所示。
[0038] 实施例2：
[0039] 本实施例制备硬线钢盘条的方法，包括以下步骤：
[0040] 1)、冶炼：采用转炉+LF精炼的方式冶炼得钢液熔体；
[0041] 本实施例中，冶炼工艺参数如表2实施例2所示。
[0042] 2)、铸造：连铸步骤1)的钢液得铸坯；
[0043] 本实施例中：连铸工艺参数及铸件质量如表2实施例2所示；
[0044] 3)、加热：本实施例加热分三段进行，各段加热工艺参数如表3实施例2所示。
[0045] 4)、轧制：按初轧→中轧→预精轧→精轧的顺序轧制步骤4)加热的铸坯，本实施例中轧制时共采用28机架连轧机组，前18架横-立交替布置，每6架一组，分为粗、中、预精轧，后10架为摩根精轧机组，呈斜45°交叉布置，各段具体轧制工艺参数如表3实施例2所示。
[0046] 5)、冷却：分三段冷却步骤4)所得轧件，首先将轧件快速水冷，然后将轧件风冷，最后自然冷却。本实施例快速水冷后的轧件吐丝温度如表3实施例2所示，风冷时具体工艺参数如表3实施例2及表4实施例2所示。
[0047] 本实施例风冷在长103m的风冷辊道上进行，所述风冷辊道外设有保温罩，该风冷辊道共分为八段，各段均设置有用于冷却轧件的风机；各风冷段风机风量及各段传送速度如表4实施例2所示。
[0048] 实施例3：
[0049] 本实施例制备硬线钢盘条的方法，包括以下步骤：
[0050] 1)、冶炼：采用转炉+LF精炼的方式冶炼得钢液熔体；
[0051] 本实施例中，冶炼工艺参数如表2实施例3所示。
[0052] 2)、铸造：连铸步骤1)的钢液得铸坯；
[0053] 本实施例中：连铸工艺参数及铸件质量如表2实施例3所示；
[0054] 3)、加热：本实施例加热分三段进行，各段加热工艺参数如表3实施例3所示。
[0055] 4)、轧制：按初轧→中轧→预精轧→精轧的顺序轧制步骤4)加热的铸坯，本实施例中轧制时共采用28机架连轧机组，前18架横-立交替布置，每6架一组，分为粗、中、预精轧，后10架为摩根精轧机组，呈斜45°交叉布置，各段具体轧制工艺参数如表3实施例3所示。
[0056] 5)、冷却：分三段冷却步骤4)所得轧件，首先将轧件快速水冷，然后将轧件风冷，最后自然冷却。本实施例快速水冷后的轧件吐丝温度如表3实施例3所示，风冷时具体工艺参数如表3实施例3及表4实施例3所示。
[0057] 本实施例风冷在长103的风冷辊道上进行，所述风冷辊道外设有保温罩，该风冷辊道共分为八段，各段均设置有用于冷却轧件的风机；各风冷段风机风量及各段传送速度如表4实施例3所示。
[0058] 实施例4：
[0059] 本实施例制备硬线钢盘条的方法，包括以下步骤：
[0060] 1)、冶炼：采用转炉+LF精炼的方式冶炼得钢液熔体；
[0061] 本实施例中，冶炼工艺参数如表2实施例4所示。
[0062] 2)、铸造：连铸步骤1)的钢液得铸坯；
[0063] 本实施例中：连铸工艺参数及铸件质量如表2实施例4所示；
[0064] 3)、加热：本实施例中加热分三段进行，各段加热工艺参数如表3实施例4所示。
[0065] 4)、轧制：按初轧→中轧→预精轧→精轧的顺序轧制步骤4)加热的铸坯，本实施例中轧制时共采用28机架连轧机组，前18架横-立交替布置，每6架一组，分为粗、中、预精轧，后10架为摩根精轧机组，呈斜45°交叉布置，各段具体轧制工艺参数如表3实施例4所示。
[0066] 5)、冷却：分三段冷却步骤4)所得轧件，首先将轧件快速水冷，然后将轧件风冷，最后自然冷却。本实施例快速水冷后的轧件吐丝温度如表3实施例4所示，风冷时具体工艺参数如表3实施例4及表4实施例4所示。
[0067] 本实施例风冷在长103m的风冷辊道上进行，所述风冷辊道外设有保温罩，该风冷辊道共分为八段，各段均设置有用于冷却轧件的风机；各风冷段风机风量及各段传送速度如表4实施例4所示。
[0068] 化学成分检测：分别取实施例1-4所得硬线钢盘条进行化学成分分析，结果如表1所示；
[0069] 金相分析：利用金相
显微镜分析实施例所得硬线钢盘条的金相组织，结果如表1所示，
[0070] 可见该样本具有极高的索氏体化程度。
[0071] 表1各实施例的化学成分(ωt％)
[0072]实施例 C Si Mn P S Alt As Ni Cr Cu 其他
1 0.81 0.29 0.61 0.012 0.013 0.003 0.013 0.06 0.07 0.02 ≤0.10
2 0.79 0.24 0.62 0.016 0.014 0.002 0.012 0.06 0.10 0.02 ≤0.10
3 0.80 0.26 0.64 0.014 0.011 0.004 0.010 0.06 0.09 0.02 ≤0.10
4 0.78 0.23 0.60 0.015 0.008 0.002 0.011 0.06 0.08 0.02 ≤0.10
[0073] 表2各实施例冶炼、铸造工艺参数及铸坯质量
[0074]
[0075]
[0076] 表3各实施例的轧制工艺参数及组织性能
[0077]
[0078] 表4各实施例的冷却工艺参数及力学性能
[0079]
[0080] 结合上述实施例可以看出，本发明的硬线钢盘条索氏体化程度高，杂质含量低，表面脱碳率低，且同时具有优良的塑形和强度，是制备后续产品的理想原材料。
[0081] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明
权利要求书所限定的范围。
