一、夾雜物對鋼簾線斷絲的影響
鋼簾線是線材制(zhi)品中的極(ji)品,被稱(cheng)為(wei)“皇冠上(shang)的明(ming)珠”。因為(wei)鋼(gang)(gang)(gang)簾(lian)線用鋼(gang)(gang)(gang)要被拉至0.15mm~0.38mm絲(si)(si)并制(zhi)成繩,拉拔(ba)成細(xi)絲(si)(si)100km不(bu)允許斷(duan)頭,所(suo)以(yi)鋼(gang)(gang)(gang)簾(lian)線所(suo)有生產(chan)工(gong)序都有較嚴(yan)格的要求,其中對夾雜(za)物(wu)(wu)的控制(zhi)最為(wei)關(guan)鍵,鋼(gang)(gang)(gang)簾(lian)線在冷拔(ba)和捻股過程中發生斷(duan)絲(si)(si),最主(zhu)要的原(yuan)因之一(yi)是鋼(gang)(gang)(gang)中存在硬而不(bu)變形(xing)的脆性夾雜(za)物(wu)(wu)。實驗表明(ming),夾雜(za)物(wu)(wu)大于(yu)被加(jia)工(gong)鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)(si)直徑2%就會導致鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)(si)在冷拉和合股過程中脆性斷(duan)裂(lie)。鋼(gang)(gang)(gang)簾(lian)線斷(duan)絲(si)(si)的主(zhu)要原(yuan)因有以(yi)下(xia)幾點:
1、原輔材料有害元素的影響
原(yuan)輔(fu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)是(shi)保證簾(lian)線鋼(gang)(gang)(gang)(gang)質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)前提(ti),入爐鐵水、廢鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、添加的(de)(de)(de)渣(zha)(zha)料(liao)(liao)、合(he)(he)金料(liao)(liao)等(deng)均(jun)需要(yao)(yao)對(dui)(dui)有害(hai)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)進行控(kong)制。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)簾(lian)線用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)除(chu)C,Si,Mn按規定成(cheng)分控(kong)制以(yi)外,其(qi)它各元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)更要(yao)(yao)嚴(yan)格(ge)控(kong)制,否則就(jiu)會(hui)(hui)(hui)導致斷絲(si),如Cu含量(liang)(liang)超標會(hui)(hui)(hui)引起“紅(hong)脆(cui)”等(deng),電爐加入40%廢鋼(gang)(gang)(gang)(gang),帶(dai)入的(de)(de)(de)Cu元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)不能在(zai)后(hou)道(dao)工藝(yi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)去除(chu),必須(xu)使(shi)用(yong)優質廢鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。Ti元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)危害(hai)也很(hen)大(da),與N元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)凝固過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)形成(cheng)小(xiao)尺寸(cun)、帶(dai)棱角的(de)(de)(de)、硬脆(cui)的(de)(de)(de)TiN夾雜(za),即鈦夾雜(za)。鈦夾雜(za)在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)絲(si)拉拔過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)加重(zhong)模耗,并(bing)嚴(yan)重(zhong)惡化(hua)(hua)成(cheng)品的(de)(de)(de)抗(kang)疲(pi)(pi)勞(lao)性能。由于(yu)Ti元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)性質活(huo)潑,極易(yi)與O、N發(fa)生(sheng)反應,煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)殘留(liu)的(de)(de)(de)少量(liang)(liang)Ti元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)也會(hui)(hui)(hui)對(dui)(dui)成(cheng)品造成(cheng)很(hen)大(da)的(de)(de)(de)危害(hai),因此(ci)必須(xu)控(kong)制其(qi)來源,使(shi)用(yong)特(te)殊合(he)(he)金及合(he)(he)成(cheng)渣(zha)(zha),將原(yuan)輔(fu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鈦元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)限制在(zai)最低水平。Al是(shi)強(qiang)脫氧元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液脫氧過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)一旦析出A12O3夾雜(za),精煉(lian)過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)無法將它們(men)從鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)徹底去除(chu);特(te)別是(shi)尺寸(cun)小(xiao)于(yu)10μm的(de)(de)(de)夾雜(za),要(yao)(yao)通過常規的(de)(de)(de)精煉(lian)工藝(yi)從鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)有效去除(chu)是(shi)十分困難的(de)(de)(de)。即使(shi)將鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液全氧質量(liang)(liang)分數降低到(5~6)×10-6,材(cai)(cai)料(liao)(liao)疲(pi)(pi)勞(lao)斷口(kou)上仍然(ran)發(fa)現直徑為(wei)10μm~20μm的(de)(de)(de)A12O3顆粒。另(ling)外,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)A1元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)還會(hui)(hui)(hui)與渣(zha)(zha)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)TiO2發(fa)生(sheng)反應:4[A1]+3(TiO2)=3[Ti]+2(A12O3),使(shi)渣(zha)(zha)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)鈦被還原(yuan)后(hou)進人鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),不利(li)于(yu)Ti元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)去除(chu)。
2、全氧含量的影響
全氧(yang)的(de)控(kong)(kong)制是冶煉鋼(gang)簾線用鋼(gang)的(de)一(yi)項(xiang)非(fei)常重要的(de)工作。全氧(yang)含量(liang)高夾雜(za)物數量(liang)高后,無論夾雜(za)成(cheng)分控(kong)(kong)制的(de)多好,都會導(dao)致斷絲。
3、偏析的影響
高碳鋼偏析也是影響斷絲的一個重要(yao)因素,偏析高對軋(ya)鋼組織控(kong)制帶來不良影響;同時使(shi)夾雜物的分布不均(jun),產(chan)生(sheng)斷絲。鋼簾線用(yong)鋼盤條偏析評級(ji)≤2級(ji),應(ying)達到標(biao)準(zhun)。
4、氣體含量的影響
氣體對(dui)鋼(gang)簾(lian)線斷(duan)絲的(de)影(ying)響(xiang)主要是H和N的(de)含量。
5、夾雜物的影響
夾雜(za)物是影響斷絲的主要原因,特別是A12O3夾雜(za)。
二、鋼簾線冶煉中夾雜物的控制
嚴格控制(zhi)夾雜(za)物具體措施(shi)有:
1、精煉渣控制
夾(jia)雜(za)(za)物(wu)形態(tai)控制主要依靠精煉渣來(lai)實現,夾(jia)雜(za)(za)物(wu)受(shou)很多(duo)因(yin)素制約如原材(cai)料(liao)、合金(jin)、耐火(huo)材(cai)料(liao)、冶(ye)(ye)煉設備、冶(ye)(ye)煉工藝(yi)等。可以從鋼絲斷口形貌、斷絲入手(shou)借助(zhu)電(dian)子探針(zhen)和圖形儀分析夾(jia)雜(za)(za)物(wu)。同(tong)時對(dui)(dui)LF精煉夾(jia)雜(za)(za)物(wu)進行有限控制,用(yong)電(dian)解和金(jin)相(xiang)分析鑄坯(pi)中的夾(jia)雜(za)(za)物(wu)可以有效的減少夾(jia)雜(za)(za)物(wu)對(dui)(dui)質(zhi)量的影響。
2、總氧含量及夾雜物尺寸、數量控制
國際上鋼簾線用鋼最(zui)常用標準(zhun)是皮(pi)拉(la)利標準(zhun),對夾(jia)(jia)雜物的(de)要(yao)(yao)求(qiu)鋼中總氧含量(liang)≤30×10-6;另外(wai),實驗(yan)表明夾(jia)(jia)雜物大于被加工鋼絲(si)直徑(jing)2%就會導致鋼絲(si)在冷拉(la)和合股過(guo)程中脆性(xing)斷裂。為(wei)此,夾(jia)(jia)雜物最(zui)大尺寸,一般(ban)要(yao)(yao)求(qiu)<φ15μm,更細的(de)絲(si)及(ji)高強度(du)簾線要(yao)(yao)求(qiu)夾(jia)(jia)雜物直徑(jing)小于鋼直徑(jing)的(de)2%。另外(wai)夾(jia)(jia)雜物數量(liang)根據不(bu)同(tong)強度(du)級別、不(bu)同(tong)鋼絲(si)直徑(jing)的(de)要(yao)(yao)求(qiu),一般(ban)要(yao)(yao)控制(zhi)在1000個/cm2以(yi)下。
3、Al2O3的控制
鋼(gang)中(zhong)不允許純Al2O3夾雜存在(zai),嚴格(ge)控(kong)制鋼(gang)中(zhong)Al,所有合(he)金原(yuan)料中(zhong)不允許含Al,同時要控(kong)制渣中(zhong)堿(jian)度(du)(CaO/SiO2)。當堿(jian)度(du)≤1.0時,渣中(zhong)Al2O3≤15%可以實現(xian)Al的微量控(kong)制,即能滿(man)足(zu)夾雜物中(zhong)Al2O3控(kong)制在(zai)20%左(zuo)右。