拉拔工艺对含铬60钢丝组织性能的影响

2015-07-27马鞍山钢铁股份有限公司安徽马鞍山243000

山东工业技术 2015年16期

关键词：珠光体铁素体钢丝

宋强,方燕,孙山（马鞍山钢铁股份有限公司,安徽马鞍山 243000）

拉拔工艺对含铬60钢丝组织性能的影响

宋强,方燕,孙山
（马鞍山钢铁股份有限公司,安徽马鞍山 243000）

对含铬60钢热轧盘条大变形量加工过程中，钢丝组织、性能的变化进行了研究，拉拔后钢丝强度大幅提高，塑性指标没有恶化，均匀的索氏体+少量珠光体+微量铁素体组织以及高索氏体化率，即是大变形量拉拔工艺顺利进行的前提条件，也是提高钢丝性能的技术关键

拉拔工艺;铬合金元素;钢丝性能

1 前言

钢绞线用途十分广泛，可作为架空输电的地线、公路两边的阻拦索、建筑结构中的结构索，常用于电力、桥梁、建筑、水利、能源等工程。60钢热轧盘条作为生产钢绞线、钢丝产品的一种重要原材料，经过酸洗、磷化多道次大变形量拉拔（退火），可从φ6.5mm规格热轧盘条拉拔到φ1.0mm钢丝。减面率高达90%以上，大变形量加工工艺对热轧盘条的组织、性能要求较高。拉拔加工过程中随着减面率的变化，不同线径钢丝力学性能的变化规律、钢丝的最终力学性能，都对最终产品钢绞线的产品性能起到至关重要的作用。为提高钢丝强度同时改善塑性，我们对加铬60钢并采用热机扎制工艺生产的热轧盘条，对其大变形量加工过程中钢丝组织、性能进行了研究，得到较为理想结果，能够满足提高钢绞线强度的使用需求。

2 含铬60钢热轧盘条成分、组织、性能及拉拔工艺流程

2.1 含铬60钢热轧盘条成分、性能

工业化生产的含铬60钢Φ6.5mm规格热轧盘条实物化学成分见表1，力学性能（未经过时效）见表2，热轧盘条组织为索氏体+少量珠光体+微量铁素体，索氏体化率90～95%见图1、图2。

表1 60钢化学成分（%）

表2 60钢Φ6.5mm规格热轧盘条力学性能

图1 含铬60钢盘条金相组织х100

图2 含铬60钢盘条金相组织х500

2.2 拉拔工艺流程

拉拔工艺流程：φ6.5mm→酸洗、磷化→9道次拉拔到φ3.0mm→退火热处理→12道次拉拔到φ1.0mm。

3 钢丝检验结果

3.1 φ3.0mm钢丝力学性能、金相组织

φ3.0mm钢丝力学性能见表3，φ3.0mm钢丝与φ6.5mm盘条力学性能相比，强度提高500MPa以上，同时塑性指标与盘条相比没有下降。钢丝组织为索氏体+少量珠光体+微量铁素体，索氏体化率超过90%，金相组织见图3。

表3 φ3.0mm钢丝力学性能

图3 φ3.0mm钢丝金相组织 х500

图4 φ1.0mm钢丝金相组织 х500

3.2 φ1.0mm钢丝性能、金相组织

φ1.0mm钢丝的力学性能见表4，与φ3.0mm相比，抗拉强度、面缩率变化不大。钢丝组织为索氏体+少量珠光体+微量铁素体，索氏体化率仍然较高为85%见图4。

表4 φ1.0mm钢丝的力学性能

4 讨论分析

与不加铬合金的普通60钢热轧盘条相比，盘条抗拉强度提高30～40MPa，铬是细化珠光体组织的有效合金元素，能显著提高盘条的抗拉强度；增加奥氏体的稳定性使“C”曲线右移[1]，经过热机扎制工艺生产的热轧盘条，组织为索氏体+少量珠光体+微量铁素体，组织均匀索氏体化率高达90～95%。不仅提高了热轧盘条的强度、塑性，而且利于拉拔加工。热轧盘条拉拔到φ3.0mm钢丝减面率为78.7%，由于加工硬化抗拉强度大幅提高约50%，而同时与热轧盘条（未经过时效）塑性相比没有下降，索氏体化率仍高于90%。经过退火后继续拉拔到φ1.0mm钢丝减面率为88.9%，抗拉强度略有提高、面缩率略有下降，索氏体化率为85%。

钢丝组织、性能主要取决于热轧盘条的组织、性能，加Cr提高了热轧盘条、钢丝的强度。合理的连铸、控制轧制工艺可以避免加Cr造成盘条内部偏析和局部马氏体、贝氏体组织的形成[2]，均匀的索氏体+少量珠光体+微量铁素体组织以及高索氏体化率，即是大变形量拉拔工艺顺利进行的前提条件，也是提高钢丝性能的技术关键。