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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410793865.8 (22)申请日 2014.12.19 C22C 38/42(2006.01) C22C 38/20(2006.01) C22C 38/16(2006.01) C22C 38/04(2006.01) C22C 33/04(2006.01) C21D 8/02(2006.01) (71)申请人 重庆钢铁股份有限公司 地址 400080 重庆市长寿区经开区钢城大道 1 号 (72)发明人 肖亚 王绍斌 彭雄 张景惠 向浪涛 李斌 卿俊峰 汪涛 戴林 王允 (74)专利代理机构 北京同恒源知识产权代理有 限公司 11。
2、275 代理人 赵荣之 (54) 发明名称 一种硬线钢盘条 (57) 摘要 本发明公开了一种硬线钢盘条， 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。本发明的硬线钢盘条对各元素的种类、 含量和制备。
3、工艺进行了调整， 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。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104451413 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104451413 A 1/1 页 2 1. 一种硬线钢盘条， 其特征在于， 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.。
4、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。 2. 根据权利要求 1 所述硬线钢盘条， 其特征在于， 所述硬线钢盘条由以下步骤制得 ： 1)、 冶炼 ： 采用转炉 +LF 精炼的方式冶炼得钢液熔体 ； 2)、 铸造 ： 连铸步骤 1) 的钢液得铸坯 ； 3)、 加热 ： 加热步骤 2) 的铸坯至 1050 1120 ； 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 。
5、980 1020， 精轧入口温度为 890 920 ； 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。 3. 根据权利要求 2 所述硬线钢盘条， 其特征在于 ： 步骤 1) 转炉终点碳控制 0.10 0.20 wt， 出站温度 163030。 4. 根据权利要求 2 所述硬线钢盘条， 其特征在于 ： 步骤 1)LF 精炼软吹氩时间 8 11min， 出站温度 155030， 钢水中 N、 O 含量控制在 30ppm 以下。 5. 根据权利要求 2 所述硬线钢盘条， 其特征在于 ： 步骤 2)。
6、 连铸时浇铸温度为 1490 1520， 连铸坯拉速 1.8 2.3m/s。 6. 根据权利要求 2 所述硬线钢盘条， 其特征在于 ： 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。 7. 根据权利要求 2 所述硬线钢盘条， 其特征在于 ： 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。 8.根据权利要求2所述硬线钢盘条， 其特征在于 ： 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。
7、根精轧机组， 呈斜 45交叉布置。 根据权利要求2所述硬线钢盘条， 其特征在于 ： 步骤5)风冷在长80120m 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3050， 第 五段风机开启 20 30， 其余各段风机均关闭。 9. 根据权利要求 2 所述硬线钢盘条， 其特征在于 ： 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。 权 利 要 求 书 CN 104451413 A 2 1。
8、/6 页 3 一种硬线钢盘条 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。
9、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。
10、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.。
11、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。
12、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 ； 说 明 书 CN 104451413 A 3 2/6 页 4 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 163030。 0015 进一步， 步骤 1)LF 精炼软吹氩时间 8 11min， 出站温度 155030， 钢水中 N、 O 含量控制在 30ppm 以下。 0016 进一步， 。
13、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9501050， 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 1。
14、20m 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。
15、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。
16、， 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.。
17、010 ； Alt 0.015 ； 说 明 书 CN 104451413 A 4 3/6 页 5 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 。
18、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，。
19、 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 。
20、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。
21、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 ： 说 明 书 CN 104451413 A 5 4/6 页 6 0050 1)、 冶炼 。
22、： 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，。
23、 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， 。
24、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。
25、、 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。
26、 ： 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 (t ) 0072 说 明 书 CN 104451413 A 6 5/6 页 7 实施例CSiMnPSAltAsNiCrCu其他 10.81 0.29 0.61 0.012 0.013 0.003 0.013 0.06 0.07 0.02 0.10 20.79 0.24 0.62 0.016 0.014 0.002 0.012 0。
27、.06 0.10 0.02 0.10 30.80 0.26 0.64 0.014 0.011 0.004 0.010 0.06 0.09 0.02 0.10 40.78 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 说 明 书 CN 104451413 A 7 6/6 页 8 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。 说 明 书 CN 104451413 A 8 1/1 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 104451413 A 9 。