高強度高塑性60鋼熱軋盤條及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】高強度高塑性60鋼熱軋盤條及其生產(chǎn)方法，屬于熱軋盤條及其生產(chǎn)方法，該盤條化學(xué)成份按重量百分比（％)由下列物質(zhì)組成：C0.57?0.65%,Si0.17?0.37%,Mn0.50?0.80%,Cr0.16?0.25%、P彡0.35%、S彡0.035%、Ni彡0.30%、Cu彡0.25%，余為Fe；￠6.5mm熱軋盤條抗拉強度990?1060Mpa、面縮率50?60%、索低體化率85?90%。優(yōu)點是工藝設(shè)備及參數(shù)設(shè)置合理，解決長期存在的難題，改善產(chǎn)品質(zhì)量;便于盤條深度加工，易拉拔更細的鋼絲產(chǎn)品，用該鋼絲加工的鋼絞線承受載荷大幅增強，鋼絲面縮率提高，還省去中間熱處理工序，節(jié)約能源。
【專利說明】高強度高塑性60鋼熱軋盤條及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熱軋盤條，尤其涉及一種生產(chǎn)鋼絞線、鋼絲產(chǎn)品用高強度高塑性60鋼 熱軋盤條及其生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 60鋼熱軋盤條在金屬制品行業(yè)廣泛用于生產(chǎn)鋼絞線、鋼絲產(chǎn)品，一般需經(jīng)過多道 次拉拔，減面率最高可達97%左右。隨著用戶對鋼絞線、鋼絲產(chǎn)品性能要求的提高，對60鋼 熱軋盤條的強度、面縮率、反復(fù)彎曲及扭轉(zhuǎn)性能提出更高要求。中國知識產(chǎn)權(quán)局公開的"高 碳鋼盤條生產(chǎn)工藝技術(shù)"（申請?zhí)枺?00510013337. 7)發(fā)明專利，采用直徑為135?150mm 的小圓連鑄坯直接軋成盤條的工藝，給出澆注溫度為1460?1520°C、澆注速度為2. 6m? 3. 6m/min ;鑄坯大比水量強冷卻工藝：I區(qū)水量占30?36%、II區(qū)水量占48?52%、111區(qū) 水量占16?20%、比水量達1.6?2. 6L水/Kg鋼；采用結(jié)晶器和末端電磁攪拌，中心磁 場強度達〇. 08?0. 12Τ。中國知識產(chǎn)權(quán)局公開的"高碳鋼盤條及其制備方法"（申請?zhí)枺? 200910169807. 7)發(fā)明專利，提供了一種抗拉強度在1200MPa以上，面縮率在35%以上的 高碳鋼盤條及其制備工藝。該盤條基本成分為：C 77?0. 84%、Si 20?0. 50%、 Mn :0. 60?0. 75%、Cr :0. 30?0. 40 %和V :0. 001?0. 1 %以及其它可選擇成分，鑄造 為方坯連鑄工藝。給出的開軋溫度為1000?1KKTC、吐絲溫度為870?930°C。中國知 識產(chǎn)權(quán)局公開的"一種高強度高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方法"（申請?zhí)枺?01010291415. 0)發(fā) 明專利，給出該盤條化學(xué)成分為：C :0. 85?0. 90%、Si :0. 1?1. 0%、Mn :0. 3?1. 0%、 P蘭0· 015%、S蘭0· 010%、Ti蘭0· 0010%其余為鐵，鐵水預(yù)處理將硫含量控制0· 005% 以下、轉(zhuǎn)爐入爐[Ti] = 0. 040%、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼液磷含量=0.010%、轉(zhuǎn)爐終點鋼液溫度 1570?1680°C、LF精練過程溫度為1530?1625°C、時間20?50min，連鑄采用斷面尺寸 (200 - 400mm) *(300 - 500mm)大方坯鋼坯、鋼水過熱度不大于30°C，再經(jīng)連軋和線材軋 制出盤條，吐絲溫度為870?910°C。中國知識產(chǎn)權(quán)局公開的"高碳鋼細絲用直拉線材及其 制造方法"（申請?zhí)枺?01110419701.5)發(fā)明專利，給出盤條含碳量0.69?0.73%，抗拉強 度為900?960MPa、面縮率為35?44%、不變形夾雜物尺寸小于15um、可從Φ5. 5mm直接 拉拔至Φ0. 9?2. 0mm。出鋼溫度1605?1635°C、連鑄鋼水過熱度10?30°C、拉坯速度 2. Om?2. 5m/min、吐絲溫度為820?860°C、冷卻速度10?21°C /s。上述發(fā)明專利分別對 相應(yīng)成分高碳鋼盤條改善性能提供了方案，但沒有針對提高60鋼盤條強度和塑性的方案。 國家標準GB/T699-1999《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定60鋼化學(xué)成分為：C :0. 57?0. 65%、Si : 0· 17 ?0· 37%、Mn :0· 50 ?0· 80%、P 蘭 0· 035%、S 蘭 0· 035%、Cr 蘭 0· 25%、Ni 蘭 0· 30%、 Cu = 0.25%。標準中雖然規(guī)定了鉻含量上限，但在實際生產(chǎn)中不添加鉻，因為60鋼中加鉻 后按正常60鋼控軋控冷工藝生產(chǎn)的盤條，強度增高塑性下降，用戶拉拔加工過程中產(chǎn)生脆 斷甚至盤條打捆過程中就脆斷。因此通常采用轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、小方坯連鑄、高線軋機 軋制、控冷工藝生產(chǎn)的不加鉻60鋼盤條，抗拉強度為930MPa、面縮率為40%、索氏體化率 75%水平，無法滿足用戶的高要求。本發(fā)明針市場需要的高強度、高塑性60鋼熱軋盤條提 供一種方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高強度高塑性60鋼熱 軋盤條及其生產(chǎn)方法，改善熱軋盤條綜合性能，提高抗拉強度、面縮率和索氏體化率，便于 盤條深度加工，改善鋼絲產(chǎn)品性能。
[0004] 高強度高塑性60鋼熱軋盤條，其化學(xué)成份按重量百分比（％)由下列物質(zhì)組成：C 0. 57 ?0. 65%、Si 0. 17 ?0. 37%、Mn 0. 50 ?0. 80%、Cr 0. 16 ?0. 25%、P 彡 0. 035%、 S彡0.035%、Ni彡0.30%、Cu彡0.25%，其余為Fe ;由本發(fā)明方法生產(chǎn)的Φ 6. 5mm熱軋盤 條，抗拉強度達990?1060Mpa、面縮率達50?60 %、索低體化率達85?90 %，有利于鋼絲 產(chǎn)品的加工，改善鋼絲產(chǎn)品性能。
[0005] 高強度高塑性60鋼熱軋盤條生產(chǎn)方法，按以下步驟進行：
[0006] 1、冶煉
[0007] 采用轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉出鋼終點控制：[C]彡0. 06 %、[P]彡0. 022 %、
[S]彡0. 030% ;出鋼溫度：1630?1670°C ;實行雙擋渣工藝：出鋼前加擋渣塞，出鋼4/5時 加擋渣棒或擋渣錐；合金、增碳劑隨鋼流加入，合金加入時間：出鋼1/5時開始加入，出鋼 4/5前加完；增碳劑必須在出鋼3/5之前加完；
[0008] 2、精煉
[0009] 采用LF+VD精煉，LF成份控制為

【權(quán)利要求】
1. 高強度高塑性60鋼熱軋盤條，其化學(xué)成份按重量百分比（％)由下列物質(zhì)組成：C 0. 57 ?0. 65%、Si 0. 17 ?0. 37%、Mn 0. 50 ?0. 80%、Cr 0. 16 ?0. 25%、P 彡 0. 35%、 S彡0. 035%、Ni彡0. 30%、Cu彡0. 25%，其余為Fe ;由本發(fā)明方法生產(chǎn)的Φ 6. 5mm熱軋盤 條抗拉強度990?1060Mpa、面縮率50?60%、索低體化率85?90%。
2. 高強度高塑性60鋼熱軋盤條生產(chǎn)方法，按以下步驟進行： 1) 、冶煉 采用轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉出鋼終點控制：[C]彡0.06%、[P]彡0.022%、[S]彡0.030% ; 出鋼溫度：1630?1670°C ;實行雙擋渣工藝：出鋼前加擋渣塞，出鋼4/5時加擋渣棒或擋渣 錐；合金、增碳劑隨鋼流加入，合金加入時間：出鋼1/5時開始加入，出鋼4/5前加完；增碳 劑必須在出鋼3/5之前加完； 2) 、精煉 采用LF+VD精煉，LF成份控制為采用LF+VD精煉，LF成份控制為
LF爐出站溫度：1610?1660°C;抽真空前在VD工位喂SiCa線，喂線過程弱吹氬攪拌； 喂完線后開始抽真空，真空度彡200Pa，保持時間10?25min ;VD出站溫度：1540?1570°C; 3) 、連鑄 澆鑄時，連鑄中間包鋼水溫度為1505?1535°C，拉速控制0.45?0.65m/min，鋼水 在結(jié)晶器中電磁攪拌，電磁攪拌頻率2. 0?2. 8Hz，電流350?450A ;結(jié)晶器冷卻水流量 3500 ?4400L/min;連鑄成圓形坯 Φ380(ι?πι); 4) 、初軋開坯 (1) 圓坯加熱加熱溫度1150?1230°C，加熱時間蘭250min ; (2) 初乳成方述 開軋溫度1060?1180°C，終軋溫度900?960°C，經(jīng)開坯后6道連軋，乳件面積減縮率 75 ?90 %，乳成方坯規(guī)格 140 X 140mm 或 150 X 150mm ; 5) 、方坯均熱爐加熱 鋼坯加熱溫度1050?1150°C，加熱時間70?IOOmin ; 6) 、粗軋 采用六機架短應(yīng)力連軋機連續(xù)軋制，第1?6架粗軋機依次為CF1、CF2、CF3、CF4、CF5、 CF6,軋件面積減縮率72?88%，乳制工藝參數(shù)如下： (1) 、粗軋機組軋輥輥徑（mm) (2) 粗軋軋件入口溫度及出口溫度（°C )
軋件入口溫度980?1080°C，出口溫度970?1060°C ; (3) 粗軋軋件面縮率（％ )分配
(4) 粗軋軋制速度（m/s) 7) 、中軋
采用四架中軋機組進行連續(xù)軋制，第1?4架中軋軋制機為ZF1、ZF2、ZF3、ZF4,軋件面 積減縮率為63?77%，乳制工藝參數(shù)如下： (1) 、中軋機組軋輥輥徑（mm) (2) 中軋軋件入口及出口溫度（°C )
軋件入口溫度970?1060°C，出口溫度980?1080°C ; (3) 中軋軋件面積減縮率（％)分配
(4) 中乳乳制速度（m/s)
8) 、預(yù)精軋 采用6架預(yù)精軋機組連續(xù)軋制，第1?6架預(yù)精軋軋機依次為YF1、YF2、YF3、YF4、YF5、 YF6,軋件面積減縮率68. 0?83. 0 %，乳制工藝參數(shù)如下： (1) 、預(yù)精軋機組軋輥輥徑（mm) (2) 預(yù)精軋軋件入口溫度及出口溫度（°C )
軋件入口溫度980?1080°C，出口溫度970?1030°C ; (3) 預(yù)精軋軋件面縮率（％ )分配
(4) 、預(yù)精軋軋制速度（m/s)
9) 、精軋 采用6架精軋機組連續(xù)軋制，第1?6架精軋機依次為JF1、JF2、JF3、JF4、JF5、JF6， 軋件面積減縮率66. 8?81. 6%，乳制工藝參數(shù)如下： (仏精^^機組軋輥輥徑（mm)
(2)、精軋軋件入口溫度及出口溫度（°C ) 軋件入口溫度950?990°C，出口溫度960?1000°C ; Q)、轄級級件而縮鑾)令配
(4)、精乳乳制速度（m/s)
10) 、減定徑軋機軋制 采用4架減定徑軋機機組連續(xù)軋制，第1?4架減定徑軋機依次為DF1、DF2、DF3、DF4， 軋件面積減縮率47. 2?57. 6 %，乳制工藝參數(shù)如下： (1) 、減定徑軋機組軋輥輥徑為（mm)
(2) 、減定徑軋機軋件入口及出口溫度（°C ) 軋件入口溫度960?1000°C，出口溫度965?995°C ; (3) 、減定徑軋機軋件面積減縮率（％)分配
(4) 、減定徑乳機乳制速度（m/s)
吐絲溫度：820?890°C 11) 、控制冷卻 采用Lcc風(fēng)冷線冷卻，風(fēng)冷線全長105m，共18臺風(fēng)機，沿乳件前進方向依次為1、2、...... 18 ;第一臺風(fēng)機開啟100%，風(fēng)量156000m3/h ;第二臺風(fēng)機開啟80%，風(fēng)量124800m3/h ;第 三臺風(fēng)機開啟50 %，風(fēng)量78000m3/h;第4?9臺風(fēng)機關(guān)閉，第十臺風(fēng)機開啟100%，風(fēng)量 156000m3/h ;第11?18臺風(fēng)機關(guān)閉；風(fēng)冷線輥道運行速度0. 42?0. 59m/s，保溫罩全部打 開，冷卻至環(huán)境溫度；盤條吐絲溫度820?890°C，盤條索氏體轉(zhuǎn)變過程溫度控制在650? 695°C，轉(zhuǎn)變時間控制在30?60s，優(yōu)化冷卻速度，使盤條獲得高強度、高塑性。 12) 、線材盤卷打捆 線材冷卻后進入集卷筒，然后打捆，打捆溫度=150°C。 13) 、性能檢測 經(jīng)檢測，由發(fā)明方法生產(chǎn)的Φ 6. 5mm熱軋盤條，抗拉強度達990?1060Mpa，面縮率達 50?60 %，索低體化率達85?90 %。
【文檔編號】C22C38/42GK104213033SQ201410445792
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】宋強, 劉朝彤, 于同仁, 方拓野, 吳堅, 宮輝, 方燕, 孫山, 張本練 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司