一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法转让专利

申请号 : CN201610534014.0

文献号 : CN106065452A

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发明人 : 徐志东蒋跃东任安超邱俊李媛吴杰桂江兵张帆夏艳花

申请人 : 武汉钢铁股份有限公司

摘要 :

一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法:常规冶炼并出钢;连铸成坯成320*420mm~380*460mm大方坯;对铸坯加热;进行初轧开坯;轧制成盘条并空冷至室温;对盘条加热;分段轧制;减定径轧制;吐丝;采用斯太尔摩冷却至室温。本发明与现有技术相比,既能使桥索钢盘条中网状碳化物降至不超过0.5级,使用强度在1960MPa以上,还可降低改判率,使生产成本降低至少15%。

权利要求 :

1.一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法,其步骤:

1)按组分及重量百分比含量为: C 0.95~1.0%、Si 0.8~1.0%、Mn 0.3~0.6%、P≦

0.025%、S≦0.025%、Als 0.025~0.035%、其余为Fe及杂质元素进行常规冶炼并出钢;

2)连铸成坯,其间,控制:中包温度在液相线上10~15℃,拉坯速度在0.3~0.5m/min,铸坯规格为320*420mm~380*460mm大方坯;并采用液芯压下及电磁搅拌;

3)对铸坯加热,并控制加热炉中:加热一段温度在1000~1020℃,加热二段温度在1220~1250℃,均热段温度在1200~1230℃,且使加热二段及均热段在炉时间不少于120min;空气消耗系数在1.1~1.2;钢坯在炉总时间在200~220min;炉压保持在正的26~28pa,炉内气氛为O2<1%,CO<3%的弱还原性气氛;

4)对加热后的连铸坯进行初轧开坯成规格为185*185mm~210*210mm的小方坯;

5)对小方坯轧制成盘条,并控制开轧温度在1095~1115℃,控制每道次压下量在50~

65%,后空冷至室温;

6)对盘条加热,加热温度控制在1080~1130℃,均热温度在1050~1100℃,且上下断面温差≤20℃;在炉时间在180~240min;

7)对盘条进行分段轧制,并控制:粗轧开轧温度在990~1030℃,精轧入口温度在760~

800℃;

8)进行减定径轧制,并控制入减定径时入口温度在765~805℃;

9)进行吐丝,控制吐丝温度在780~785℃;

10)采用斯太尔摩冷却至室温,其间控制冷线辊道速度40~55 m/s,同时将风机及保温盖全打开。

说明书 :

一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及过共析钢的生产工艺,属于桥梁用绳索钢的生产方法,其更适用于强度在1960MPa以上,并能降低桥索钢网状碳化物级别的方法。

背景技术

[0002] 随着大跨度桥梁首选桥型——斜拉桥、悬索桥等索承式桥梁的发展,对桥梁缆索用关键原材料——镀锌钢丝提出了更高的性能要求,研究新一代超高强度桥梁缆索用镀锌钢丝以节约材料用量,降低生产成本,适应特大跨度桥梁建设需要,已成为人们关注的重点之一。而网状碳化物级别作为桥索钢重要的性能指标,对桥索钢用户的使用甚至桥梁的使用安全都极为重要。当网状碳化物级别高时,会影响桥索钢的抗拉强度、断面收缩率、扭转等使用性能,严重时在拉拔阶段就会产生断丝问题。所以,降低钢中网状碳化物的级别是尤为重要的,目前一般在2级。
[0003] 经检索,中国专利申请号为CN201110103180.2的文献,公开了一种1670MPa级桥梁缆索镀锌钢丝用盘条,其特征在于,它包括按重量百分比计的如下组分: 基本组分:C 0.79-0.84%、Si 0.15-1.25%、Mn 0.60-0.90%、Cr 0.15-0.25%和V 0.04-0.15%;可选组分:Al 0.001-0.10%、B 0.0005-0.0015%、Ti 0.01-0.05%、Nb 0.01-0.03%和Mo 
0.01-0.03%中的任意一种或二种以上;以及Fe和杂质元素。所述杂质元素中包含的残余元素及其重量百分比应该满足:S≤0.012%、P≤0.015%、O≤0.0020%、N≤0.0060%、H≤
0.0002%、Cu≤0.10%以及Ni≤0.10%。包括依次进行的熔炼、精炼、铸造、轧制和冷却工序,并采取在精炼工序中白渣保持时间在15min以上,精炼终渣(FeO)+(MnO)≤1.0wt%;轧制工序采用高线轧制工艺,其开轧温度控制在1030-1070℃之间,精轧入口温度为940-970℃,吐丝温度为860-910℃;冷却工序采用斯太尔摩分区控制冷却工艺,在相变之前冷却速率>10K/s,相变过程控制温度升高幅度≤50℃,相变后期冷却速率<3K/s。所述熔炼工序采用电炉熔炼工艺;所述精炼工序采用LF精炼;在精炼工序中若需要加入Ti、V和B,则应在LF炉完全脱氧后的中期加入Ti,其后依次加入V和B,喂丝后氩气软搅拌时间≥10min。其存在的不足是:控冷工艺控制要求高,增加了操作难度,导致合格率较低,不利于批量生产。
[0004] 中国专利申请号为CN201210132587.2的文献,公开了一种1860MPa级桥梁缆索镀锌钢丝用盘条的制造方法,其包括如下步骤:1)冶炼,盘条的化学成分重量百分比为:C 0.81-0.90%,Si 0.70-1.60%,Mn 0.60-0.90%,Ni 0.02-1.20%,Al 0.015-0.030%,Ca 
0.002-0.006%,P≤0.015%,S≤0.015%,其余为Fe和不可避免的杂质,杂质元素的总量低于0.05%;经电炉或转炉冶炼后进行LF炉精炼和VD处理,控制钢中P、S元素含量低于
0.015%,真空脱气时间需大于20分钟,同时控制钢中O含量低于15ppm,N含量低于35ppm,H含量低于2ppm;出钢前喂入Si-Ca线进行夹杂物变性处理,喂入量为2~3m/ 吨钢;2)采用大方坯连铸机浇注成方坯,方坯尺寸为300~550mm;浇铸过程中采用氩气保护,并控制坯料心部碳偏析低于1.08;3)轧制,采用二火成材工艺,将连铸坯于1100~1200℃温度下初轧开坯为150-250mm方坯料,方坯料经涡流探伤、磁粉探伤、砂轮修模、补充磁粉探伤及修模后,入加热炉加热,加热控制在950~1100℃,保温时间为1~2h; 盘条高速线材轧制过程中控制轧制速度为100~120m/s,精轧机组进口温度为920~990℃,减定径机组进口温度为920~
990℃,吐丝温度为820~960℃;4)轧制盘条尺寸规格为Φ8-14.5mm,盘条轧制后通过调整斯太尔摩线风机分量控制盘条组织转变,优化盘条组织;斯太尔摩线14台风机分量调整范围为:F1-F8风机风量为70-100%,F9-F12风机风量为65-100%,F13-F14风机风量为0-
45%;经斯太尔摩冷却后盘条组织中索氏体含量高于95%。其缺点是由于中心偏析易形成网状碳化物组织不低于1.5级,不能满足用户使用要求,从而导致改判,增加了生产成本。

发明内容

[0005] 本发明在于克服新游技术存在的不足,提供一种通过在连铸时降低中心偏析,后期加热工艺,以及冷却工艺,从而使桥索钢盘条中网状碳化物降至不超过0.5级,使用强度在1960MPa以上,生产成本可降低至少15%的能降低桥索钢网状碳化物级别的方法。
[0006] 实现上述目的的措施:一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法,其步骤:
1)按组分及重量百分比含量为: C 0.95~1.0%、Si 0.8~1.0%、Mn 0.3~0.6%、P≦
0.025%、S≦0.025%、Als 0.025~0.035%、其余为Fe及杂质元素进行常规冶炼并出钢;
2)连铸成坯,其间,控制:中包温度在液相线上10~15℃,拉坯速度在0.3~0.5m/min,铸坯规格为320*420mm~380*460mm大方坯;并采用液芯压下及电磁搅拌;
3)对铸坯加热,并控制加热炉中:加热一段温度在1000~1020℃,加热二段温度在1220~1250℃,均热段温度在1200~1230℃,且使加热二段及均热段在炉时间不少于120min;空气消耗系数在1.1~1.2;钢坯在炉总时间在200~220min;炉压保持在正的26~28pa,炉内气氛为O2<1%,CO<3%的弱还原性气氛;
4)对加热后的连铸坯进行初轧开坯成规格为185*185mm~210*210mm的小方坯;
5)对小方坯轧制成盘条,并控制开轧温度在1095~1115℃,控制每道次压下量在50~
65%,后空冷至室温;
6)对盘条加热,加热温度控制在1080~1130℃,均热温度在1050~1100℃,且上下断面温差≤20℃;在炉时间在180~240min;
7)对盘条进行分段轧制,并控制:粗轧开轧温度在990~1030℃,精轧入口温度在760~
800℃;
8)进行减定径轧制,并控制入减定径时入口温度在765~805℃;
9)进行吐丝,控制吐丝温度在780~785℃;
10)采用斯太尔摩冷却至室温,其间控制冷线辊道速度40~55 m/s,同时将风机及保温盖全打开。
[0007] 本发明之所以在连铸期间,严格控制中包温度在液相线上10~15℃,拉坯速度在0.3~0.5m/min,在于减少钢坯凝固时成分产生偏析现象。
[0008] 本发明之所以控制铸坯在加热炉中:加热一段温度在1000~1020℃,加热二段温度再1220~1250℃,均热段温度在1200~1230℃,且使加热二段及均热段在炉时间不少于120min;空气消耗系数在1.1~1.2;钢坯在炉总时间在200~220min;炉压保持在正的26~
28pa,炉内气氛为O2<1%,CO<3%弱还原性气氛,目的在于减少高温下铸坯氧化脱碳以及烧损;
本发明之所以控制控制冷线辊道速度40~55 m/s,同时将风机及保温盖全打开,在于缩短钢温在网状碳化物生成的时间,从而达到不生成网状碳化物。
[0009] 本发明与现有技术相比,既能使桥索钢盘条中网状碳化物降至不超过0.5级,使用强度在1960MPa以上,还可降低改判率,使生产成本降低至少15%。

附图说明

[0010] 附图为本发明生产的桥索钢盘条的金相组织图。

具体实施方式

[0011] 下面对本发明予以详细描述:实施例1
一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法,其步骤:
1)按组分及重量百分比含量为: C 0.97%、Si 0.83%、Mn 0.47%、P0.013%、S≦0.008%、Als 0.0271%、其余为Fe及杂质元素进行常规冶炼并出钢;
2)连铸成坯,其间,控制:中包温度在液相线上11℃,拉坯速度在0.35m/min,铸坯规格为320*420mm大方坯;浇铸坯间,不断进行电磁搅拌并采用液芯压下;
3)对铸坯加热,并控制加热炉中:加热一段温度在1000~1005℃,加热二段温度再1220~1225℃,均热段温度在1200~1205℃,加热二段及均热段在炉时间在123min;空气消耗系数在1.1;钢坯在炉总时间200min;炉内压保持在正的26~26.6Pa,炉内气氛为O2:0.94%,CO:2.55%弱还原性气氛;
4)对加热后的连铸坯进行初轧开坯成规格为185*185mm的小方坯;
5)对大方坯轧制成小方坯,开轧温度在1095~1099℃,每道次压下量在52%,后空冷至室温;
6)对小方坯加热,加热温度在1080~1090℃,均热温度在1050~1055℃,上下断面温差为15℃;在炉时间为188min;
7)对小方坯进行分段轧制,粗轧开轧温度在990~995℃,精轧入口温度在760~767℃;
8)进行减定径轧制,入减定径时入口温度在765~770℃;
9)进行吐丝,控制吐丝温度在780~785℃;
10)采用斯太尔摩冷却至室温,其间冷线辊道速度在43 m/s,同时将风机及保温盖全打开。
[0012] 经检测,所生产的桥索钢盘条中网状碳化物为0级,强度为1960MPa;经统计,吨盘条降低成本率为16%。
[0013] 实施例2一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法,其步骤:
1)按组分及重量百分比含量为: C 0.98%、Si 0.91%、Mn 0.33%、P0.012%、S≦0.005%、Als 0.031%、其余为Fe及杂质元素进行常规冶炼并出钢;
2)连铸成坯,其间,控制:中包温度在液相线上10℃,拉坯速度在0.4m/min,铸坯规格为
380*460mm大方坯;浇铸坯间,不断进行电磁搅拌并采用液芯压下;
3)对铸坯加热,并控制加热炉中:加热一段温度在1003~1008℃,加热二段温度再1237~1242℃,均热段温度在1216~1221℃,加热二段及均热段在炉时间在131min;空气消耗系数在1.2;钢坯在炉总时间在220min;炉内压保持在正的26.5~27.1Pa,炉内气氛为O2:
0.96%,CO:2.51%弱还原性气氛;
4)对加热后的连铸坯进行初轧开坯成规格为210*210mm的小方坯;
5)对大方坯轧制成小方坯,开轧温度在1123~1128℃,每道次压下量在60%,后空冷至室温;
6)对小方坯加热,加热温度在1116~1121℃,均热温度在1092~1097℃,上下断面温差为20℃;在炉时间为207min;
7)对小方坯进行分段轧制,粗轧开轧温度在1018~1023℃,精轧入口温度在793~798℃;
8)进行减定径轧制,入减定径时入口温度在797~802℃;
9)进行吐丝,控制吐丝温度在780~785℃;
10)采用斯太尔摩冷却至室温,其间冷线辊道速度在42 m/s,同时将风机及保温盖全打开。
[0014] 经检测,所生产的桥索钢盘条中网状碳化物为0级,强度为2000MPa;经统计,吨盘条降低成本率为20%。
[0015] 实施例3一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法,其步骤:
1)按组分及重量百分比含量为: C 0.96%、Si 1.0%、Mn 0.55%、P0.020%、S0.012%、Als 
0.033%、其余为Fe及杂质元素进行常规冶炼并出钢;
2)连铸成坯,其间,控制:中包温度在液相线上10℃,拉坯速度在0.5m/min,铸坯规格为
320*420mm大方坯;浇铸坯间,不断进行电磁搅拌并采用液芯压下;
3)对铸坯加热,并控制加热炉中:加热一段温度在1010~1015℃,加热二段温度再1238~1243℃,均热段温度在1222~1227℃,加热二段及均热段在炉时间在133min;空气消耗系数在1.1;钢坯在炉总时间在215min;炉内压保持在正的26.8~27.3Pa,炉内气氛为O2:
0.82%,CO:2.6%弱还原性气氛;
4)对加热后的连铸坯进行初轧开坯成规格为185*185mm的小方坯;
5)对小方坯轧制成盘条,开轧温度在1098~1103℃,每道次压下量在60%,后空冷至室温;
6)对盘条加热,加热温度在1087~1092℃,均热温度在1059~1064℃,上下断面温差为
18℃;在炉时间为197min;
7)对盘条进行分段轧制,粗轧开轧温度在991~996℃,精轧入口温度在763~768℃;
8)进行减定径轧制,入减定径时入口温度在768~773℃;
9)进行吐丝,控制吐丝温度在780~785℃;
10)采用斯太尔摩冷却至室温,其间冷线辊道速度在55 m/s,同时将风机及保温盖全打开。
[0016] 经检测,所生产的桥索钢盘条中网状碳化物为0.5级,强度为1960MPa;经统计,吨盘条降低成本率为15%。
[0017] 实施例4一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法,其步骤:
1)按组分及重量百分比含量为: C 0.97%、Si 0.88%、Mn 0.59%、P0.011%、S0.009%、Als 
0.027%、其余为Fe及杂质元素进行常规冶炼并出钢;
2)连铸成坯,其间,控制:中包温度在液相线上15℃,拉坯速度在0.3m/min,铸坯规格为
320*420mm大方坯;浇铸坯间,不断进行电磁搅拌并采用液芯压下;
3)对铸坯加热,并控制加热炉中:加热一段温度在1009~1014℃,加热二段温度再1228~1233℃,均热段温度在1211~1216℃,加热二段及均热段在炉时间在120min;空气消耗系数在1.1;钢坯在炉总时间在205min;炉内压保持在正的27.6~28Pa,炉内气氛为O2:0.92%,CO:2.05%弱还原性气氛;
4)对加热后的连铸坯进行初轧开坯成规格为200*200mm的小方坯;
5)对大方坯轧制成小方坯,开轧温度在1098~1103℃,每道次压下量在48%,后空冷至室温;
6)对小方坯加热,加热温度在1092~1097℃,均热温度在1088~1093℃,上下断面温差为17℃;在炉时间为193min;
7)对盘条进行分段轧制,粗轧开轧温度在1001~1006℃,精轧入口温度在792~797℃;
8)进行减定径轧制,入减定径时入口温度在770~775℃;
9)进行吐丝,控制吐丝温度在780~785℃;
10)采用斯太尔摩冷却至室温,其间冷线辊道速度在40 m/s,同时将风机及保温盖全打开。
[0018] 经检测,所生产的桥索钢盘条中网状碳化物为0级,强度为1960MPa;经统计,吨盘条降低成本率为18%。
[0019] 实施例5一种能降低桥索钢网状碳化物级别的方法,其步骤:
1)按组分及重量百分比含量为: C 0.99%、Si 0.83%、Mn 0.41%、P0.013%、S0.006%、Als 
0.029%、其余为Fe及杂质元素进行常规冶炼并出钢;
2)连铸成坯,其间,控制:中包温度在液相线上10℃,拉坯速度在0.45m/min,铸坯规格为380*460mm大方坯;浇铸坯间,不断进行电磁搅拌并采用液芯压下;
3)对铸坯加热,并控制加热炉中:加热一段温度在1014~1019℃,加热二段温度再1243~1248℃,均热段温度在1224~1229℃,加热二段及均热段在炉时间在146min;空气消耗系数在1.2;钢坯在炉总时间在220min;炉内压保持在正的27.3~27.7Pa,炉内气氛为O2:
0.9%,CO:2.2%弱还原性气氛;
4)对加热后的连铸坯进行初轧开坯成规格为200*200mm的小方坯;
5)对小方坯轧制成盘条,开轧温度在1108~1113℃,每道次压下量在50%,后空冷至室温;
6)对盘条加热,加热温度在1122~1127℃,均热温度在1094~1099℃,上下断面温差为
20℃;在炉时间为238min;
7)对盘条进行分段轧制,粗轧开轧温度在1019~1024℃,精轧入口温度在793~798℃;
8)进行减定径轧制,入减定径时入口温度在798~803℃;
9)进行吐丝,控制吐丝温度在780~785℃;
10)采用斯太尔摩冷却至室温,其间冷线辊道速度在40m/s,同时将风机及保温盖全打开。
[0020] 经检测,所生产的桥索钢盘条中网状碳化物为0级,强度为2000MPa;经统计,吨盘条降低成本率为20%。
[0021] 本具体实施方式仅为最佳例举,并非对本发明技术方案的限制性实施。