一、夾雜物對鋼簾線斷絲的影響
鋼簾線是線材制品中的極品,,被稱為“皇冠上的明珠”,。因為鋼簾線用鋼要被拉至0.15mm~0.38mm絲并制成繩,拉拔成細絲100km不允許斷頭,,所以鋼簾線所有生產(chǎn)工序都有較嚴格的要求,,其中對夾雜物的控制最為關(guān)鍵,鋼簾線在冷拔和捻股過程中發(fā)生斷絲,,最主要的原因之一是鋼中存在硬而不變形的脆性夾雜物,。實驗表明,夾雜物大于被加工鋼絲直徑2%就會導(dǎo)致鋼絲在冷拉和合股過程中脆性斷裂,。鋼簾線斷絲的主要原因有以下幾點:
1,、原輔材料有害元素的影響
原輔材料是保證簾線鋼質(zhì)量的前提,入爐鐵水,、廢鋼,、添加的渣料、合金料等均需要對有害元素進行控制,。鋼簾線用鋼除C,,Si,,Mn按規(guī)定成分控制以外,其它各元素更要嚴格控制,,否則就會導(dǎo)致斷絲,,如Cu含量超標會引起“紅脆”等,電爐加入40%廢鋼,,帶入的Cu元素不能在后道工藝中去除,,必須使用優(yōu)質(zhì)廢鋼。Ti元素在鋼中危害也很大,,與N元素在凝固過程中形成小尺寸,、帶棱角的、硬脆的TiN夾雜,,即鈦夾雜,。鈦夾雜在鋼絲拉拔過程中加重模耗,并嚴重惡化成品的抗疲勞性能,。由于Ti元素性質(zhì)活潑,,極易與O、N發(fā)生反應(yīng),,煉鋼殘留的少量Ti元素也會對成品造成很大的危害,,因此必須控制其來源,使用特殊合金及合成渣,,將原輔材料中的鈦元素限制在最低水平,。Al是強脫氧元素,鋼液脫氧過程中一旦析出A12O3夾雜,,精煉過程中無法將它們從鋼液中徹底去除,;特別是尺寸小于10μm的夾雜,要通過常規(guī)的精煉工藝從鋼液中有效去除是十分困難的,。即使將鋼液全氧質(zhì)量分數(shù)降低到(5~6)×10-6,,材料疲勞斷口上仍然發(fā)現(xiàn)直徑為10μm~20μm的A12O3顆粒。另外,,鋼中A1元素還會與渣中的TiO2發(fā)生反應(yīng):4[A1] 3(TiO2)=3[Ti] 2(A12O3),,使渣中的氧化鈦被還原后進人鋼液中,不利于Ti元素的去除,。
2,、全氧含量的影響
全氧的控制是冶煉鋼簾線用鋼的一項非常重要的工作。全氧含量高夾雜物數(shù)量高后,,無論夾雜成分控制的多好,,都會導(dǎo)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因素,,偏析高對軋鋼組織控制帶來不良影響,;同時使夾雜物的分布不均,產(chǎn)生斷絲,。鋼簾線用鋼盤條偏析評級≤2級,,應(yīng)達到標準。
4,、氣體含量的影響
氣體對鋼簾線斷絲的影響主要是H和N的含量,。
5、夾雜物的影響
夾雜物是影響斷絲的主要原因,,特別是A12O3夾雜,。
二、鋼簾線冶煉中夾雜物的控制
嚴格控制夾雜物具體措施有:
1,、精煉渣控制
夾雜物形態(tài)控制主要依靠精煉渣來實現(xiàn),,夾雜物受很多因素制約如原材料、合金,、耐火材料,、冶煉設(shè)備、冶煉工藝等,??梢詮匿摻z斷口形貌、斷絲入手借助電子探針和圖形儀分析夾雜物,。同時對LF精煉夾雜物進行有限控制,用電解和金相分析鑄坯中的夾雜物可以有效的減少夾雜物對質(zhì)量的影響,。
2,、總氧含量及夾雜物尺寸、數(shù)量控制
國際上鋼簾線用鋼最常用標準是皮拉利標準,,對夾雜物的要求鋼中總氧含量≤30×10-6,;另外,實驗表明夾雜物大于被加工鋼絲直徑2%就會導(dǎo)致鋼絲在冷拉和合股過程中脆性斷裂,。為此,,夾雜物最大尺寸,一般要求<φ15μm,,更細的絲及高強度簾線要求夾雜物直徑小于鋼直徑的2%,。另外夾雜物數(shù)量根據(jù)不同強度級別、不同鋼絲直徑的要求,,一般要控制在1000個/cm2以下,。
3、Al2O3的控制
鋼中不允許純Al2O3夾雜存在,,嚴格控制鋼中Al,,所有合金原料中不允許含Al,,同時要控制渣中堿度(CaO/SiO2)。當堿度≤1.0時,,渣中Al2O3≤15%可以實現(xiàn)Al的微量控制,,即能滿足夾雜物中Al2O3控制在20%左右。