中高碳鋼絲拉拔前盤條的表面處理

介紹了鋼絲拉拔過程中發(fā)熱機理和冷卻條件對鋼絲性能的影響。結(jié)合試驗結(jié)果分析了不同冷卻條件下高碳鋼絲拉拔后性能產(chǎn)生差異的原因,并提出了較為有效的冷卻控制方式。同時對拉拔模具的結(jié)構(gòu)形式進行了改進,取得了較好的冷卻效果。

介紹中高碳鋼盤條表面處理生產(chǎn)線的產(chǎn)能、生產(chǎn)流程及生產(chǎn)工藝控制要點,給出中高碳鋼盤條表面處理生產(chǎn)線的剖面圖。該生產(chǎn)線采用逆工序溢流酸洗和水洗,酸洗控制ρ(fe2+)小于150g/l;磷化控制總酸度35～60點,游離酸度3～7點,酸比5～8;拉拔速度6～7m/s時,磷化膜厚度控制在10～15μm;皂化溫度大于70℃。可處理直徑5.5～13mm、盤卷直徑850～1500mm、最大單卷質(zhì)量2.5t的盤條,生產(chǎn)線最大生產(chǎn)能力15萬t/a,最高工藝速度為6卷/h。生產(chǎn)線關(guān)鍵的機械手、酸洗工藝槽、隧道等全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。

對高碳盤條的焊接區(qū)拉絲斷口進行了形貌的觀察和分析。結(jié)果表明,高碳盤條焊接區(qū)發(fā)生拉拔斷裂的主要原因有以下三種:焊接過程中未完全擠出的氧化物夾雜;焊接后的熱處理溫度過高導(dǎo)致盤條的組織發(fā)生過熱以及焊接區(qū)表面潤滑不良導(dǎo)致拉拔過程中產(chǎn)生表面橫向裂紋,形成裂紋源。

82A高碳鋼絲索氏體組織的識別

利用電子背散射衍射分析(ebsd)方法對高碳鋼絲拉拔及再結(jié)晶過程織構(gòu)的演變過程及織構(gòu)分布進行了研究.研究發(fā)現(xiàn)隨鋼絲應(yīng)變量的增加,鋼絲中除了典型的〈110〉絲織構(gòu)外,還存在比較明顯的〈112〉織構(gòu),并且隨著應(yīng)變量的增加〈110〉織構(gòu)的強度逐漸增加;同時,在ε=1.9時,鋼絲表層〈110〉強度及所占比例大于中心部分,而〈112〉織構(gòu)強度弱于中心部分;在經(jīng)過600℃退火再結(jié)晶后鋼絲中產(chǎn)生的再結(jié)晶織構(gòu)與形變織構(gòu)相同,仍然為〈110〉和〈112〉織構(gòu),并且隨退火時間延長,織構(gòu)強度不斷變?nèi)?

采用電子背散射衍射分析(ebsd)、掃描電子顯微成像等手段,研究了h82b冷拔鋼絲在800℃退火前后顯微組織和織構(gòu)的變化;并通過比較,討論了織構(gòu)強度與鋼絲變形程度之間的關(guān)系。結(jié)果表明:織構(gòu)的類型與其冷拔變形程度有密切關(guān)系;應(yīng)變量越大,退火后〈110〉織構(gòu)強度越大,而應(yīng)變量較小時,退火后〈110〉織構(gòu)強度較弱,易出現(xiàn)〈112〉織構(gòu)。

為了研究高碳鋼盤條拉拔及后續(xù)退火過程中織構(gòu)的演變規(guī)律,采用掃描電子顯微鏡(sem)和電子背散射衍射(ebsd)系統(tǒng)分別對swrh82b熱軋盤條以,及不同應(yīng)變量的鋼絲拉拔態(tài)、再結(jié)晶態(tài)的顯微組織和織構(gòu)進行了研究.研究發(fā)現(xiàn),原始盤條中晶粒呈等軸狀,片層無明顯的擇優(yōu)取向,且盤條中晶粒取向比較分散,存在著很微弱的織構(gòu);冷拔態(tài)鋼絲中的晶粒呈纖維狀,片層基本沿拉拔方向排列,其主要織構(gòu)為明顯的〈110〉絲織構(gòu)、{111}〈110〉和{001}〈110〉織構(gòu),且隨著應(yīng)變量增大,〈110〉絲織構(gòu)的強度明顯提高;鋼絲經(jīng)600℃退火6h完全再結(jié)晶后,晶粒呈等軸狀,滲碳體球化,鋼絲的再結(jié)晶織構(gòu)類型仍為明顯的〈110〉絲織構(gòu),與退火前相比,織構(gòu)的強度有所變化.

利用圖像分析儀對拉伸、拉拔脆斷斷口進行了金相組織、夾雜物檢測,并借助于掃描電鏡觀察,分析了φ11mm的x82b拉拔過程中產(chǎn)生的脆性斷裂斷口。研究認(rèn)為:x82b盤條脆斷的主要原因是由于成分偏析、夾雜物級別超標(biāo)、金相組織異常、索氏體含量偏低、盤條表面缺陷及接頭不良造成的。

低碳鋼絲的拉拔要求 低碳鋼絲的需要量很大，其設(shè)備及工藝也比較簡單，一般小型工廠都能夠生產(chǎn)。 1.低碳鋼絲的工藝特點，低碳鋼絲大都使用塑性好的普碳鋼做原料，允許 采用較大的壓縮率，并可以從盤條生拉到1毫米以下，適宜用滑輪式拉絲機連續(xù) 生產(chǎn)。拉拔過程中鋼絲雖受到較多的彎曲和軸向扭轉(zhuǎn)，但對其機械性能影響不大。 中細(xì)規(guī)格的低碳鋼絲還可以實現(xiàn)高速拉拔。目前國內(nèi)滑輪式拉絲機干拉1.6毫米 鋼絲，速度每分鐘高達500米。17模水箱拉絲機拉制o.6毫米鋼絲，速度每分 鐘高達1000米。 對于表面要求不高的低碳鋼絲制品，可以采用無酸強迫拉拔。低碳鋼絲大都 可使用再結(jié)晶低溫退火，但對于某些質(zhì)量較差的原料，仍以用完全退火較妥。 潤滑方法過去大都采用厚油脂石灰糊預(yù)涂層，但此種方法車間粉塵太多，污 染工作環(huán)境。目前已有不少單位改用酸洗后上無脂薄灰，再在模盒內(nèi)放鈣皂粉的 潤滑方法，使車

規(guī)格為φ12.5mm的82mna高碳鋼熱軋盤條拉拔過程中發(fā)生斷裂,為了找到盤條斷裂原因,采用體視顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及x射線能譜儀等手段對其表面缺陷、金相組織、非金屬夾雜物進行了分析和測試。結(jié)果表明:82mna鋼純凈度、盤條表面缺陷、心部成分偏析、心部組織異常和ds類夾雜物最終導(dǎo)致其在拉拔過程中斷裂。

采用掃描電鏡和能譜成分分析,對70高碳鋼絲拉拔過程中出現(xiàn)的斷裂問題進行了分析。結(jié)果表明,鋼絲斷口主要有平面狀和杯錐狀兩種,其斷裂類型為脆性斷裂和韌性斷裂。拉拔過程中,造成70高碳鋼絲斷裂的主要原因是鋼絲內(nèi)存在成分偏析、較大的夾雜物以及鋼絲表面缺陷等,并提出有效措施解決這些問題。

采用電子背散射衍射技術(shù)分析了冷拔高碳鋼絲在600℃退火過程(0～4h)中的織構(gòu)變化,并采用掃描電鏡和顯微硬度計研究了此過程中鋼絲的顯微組織和顯微硬度的變化。結(jié)果表明:該鋼絲在600℃退火過程中,隨著退火時間的延長,顯微組織由纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶,硬度顯著下降;不同時間退火后的織構(gòu)與拉拔態(tài)的織構(gòu)類型相同,以〈110〉絲織構(gòu)為主、還有{111}〈110〉和{001}〈110〉環(huán)狀絲織構(gòu);但隨著退火時間延長,〈110〉絲織構(gòu)強度下降。

針對高碳鋼盤條在拉拔、合股過程中產(chǎn)生劈絲斷裂的情況,取樣進行金相及掃描電鏡和能譜分析,結(jié)果表明,盤條表面有較深的裂紋,裂紋兩側(cè)無脫碳,在靠近表面的裂紋兩側(cè)有塊狀滲碳體(fe3c);試樣斷口呈不規(guī)則狀,試樣表面有大量不規(guī)則形狀的夾雜物,大多數(shù)夾雜物中含有na元素和k元素。綜合分析認(rèn)為,澆注過程中發(fā)生了結(jié)晶器卷渣,并導(dǎo)致連鑄坯局部增碳,使盤條產(chǎn)生了表面碳化物,從而引起劈絲斷裂。

通過對80鋼盤條脆斷斷口形貌觀察和金相組織分析,認(rèn)為盤條表面損傷部位的金屬基體產(chǎn)生塑性變形和位錯增加是拉拔斷絲的主要原因,在高碳鋼生產(chǎn)及吊裝運輸中應(yīng)采取措施避免盤條擦傷,以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

低碳鋼絲無酸洗拉拔工藝改進

介紹低碳鋼絲無酸洗拉拔工藝在表面處理、潤滑劑和拉絲模方面的改進。具體措施:(1)采用機械除銹裝置代替酸洗進行表面處理,選取輥輪直徑為線材直徑的18～23倍,增加滾輪數(shù)量且必須進行掃刷;(2)通過使用無酸洗專用潤滑劑可減少黏附和斷線現(xiàn)象;(3)潤滑劑攪拌器可以減少"孔洞"現(xiàn)象的發(fā)生,且有利于線材攜帶更多潤滑劑;(4)壓力模的使用可以改善潤滑狀態(tài),提高拉絲速度。無酸洗拉拔工藝避免了傳統(tǒng)拉拔工藝中的酸污染,降低生產(chǎn)成本。

研究了造成77mna高碳鋼盤條拉拔斷裂的主要原因,結(jié)果表明:鋼材純凈度和均勻度、索氏體率、盤條表面和內(nèi)部質(zhì)量以及用戶的加工工藝各方面的不足均會導(dǎo)致拉拔斷裂。

提出高碳鋼絲拉拔時對水冷、表面處理、潤滑劑及盤條要求。介紹了法國潤滑劑特點及使用情況。

本文首先進行了高彈鋼絲拉拔過程試驗,并對其在拉拔過程中的分層現(xiàn)象進行了結(jié)果分析工作,進而對其出現(xiàn)的分層現(xiàn)象提出了改進措施。在高碳鋼絲拉拔過程試驗中,其采用了84c鉛溶鋼絲進行拉拔試驗,其制定了四種方案對高碳鋼絲進行了拉拔,結(jié)果表明拉絲模棱角以及道次壓縮率都對高碳鋼絲的分層現(xiàn)象產(chǎn)生作用。

高碳鋼絲如琴鋼絲、制繩鋼絲、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲、簾線鋼絲等都是通過鉛浴處理和冷拉拔來生產(chǎn)的。在鋼絲連續(xù)高速拉拔過程中,鋼絲塑性變形和拉拔過程中產(chǎn)生的摩擦熱大部分貯存在鋼絲內(nèi),為了降低鋼絲溫度,生產(chǎn)過程中采用窄縫式卷筒、水冷拉絲模等冷卻方式。日本科技工作者研究了不同拉拔速度，高碳鋼絲溫度低于50℃情況下，鋼絲抗拉強度、扭轉(zhuǎn)值和斷面收縮率變化情況。

高碳鋼簾線鋼絲拉拔條件的優(yōu)化

高碳鋼絲如琴鋼絲、制繩鋼絲、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲、簾線鋼絲等都是通過鉛浴處理和冷拉拔來生產(chǎn)的。在鋼絲連續(xù)高速拉拔過程中,鋼絲塑性變形和拉拔過程中產(chǎn)生的摩擦熱大部分貯存在鋼絲內(nèi),為了降低鋼絲溫度,生產(chǎn)過程中采用窄縫式卷筒、水冷拉絲模等冷卻方式。日本科技工作者研究了不同拉拔速度，高碳鋼絲溫度低于50℃情況下，鋼絲抗拉強度、扭轉(zhuǎn)值和斷面收縮率變化情況。