小规格SWRH82B+Cr的工艺分析

张　卓,曲广煦

(本钢集团北营轧钢厂，辽宁 本溪 117017)



小规格SWRH82B+Cr的工艺分析

张卓,曲广煦

(本钢集团北营轧钢厂，辽宁 本溪 117017)

分析了小规格SWRH82B+Cr线材在生产过程中对过程温度、水冷和风冷工艺的要求，总结了生产小规格SWRH82B+Cr容易出现的问题，及对盘条组织性能的影响。

小规格; SWRH82B+Cr; 性能

多年前SWRH82B是我厂的拳头产品，占四高线总产量的25%。随着社会的进步和现代化工业的发展，市场对高碳钢线材的性能要求越来越高，普通SWRH82B盘条的性能也有待进一步改善，SWRH82B+Cr盘条是在原有SWRH82B的基础上做适当调整，在维持当前成本水平的情况下开发出性能更好的高碳钢，同时可以满足出口要求。该产品目前出口多个国家，得到了用户充分的肯定，产销形势良好，是我厂的主要增利产品。

目前我厂生产Φ7.0 mm规格以上SWRH82B+Cr产品性能稳定，但生产≤Φ7.0 mm规格SWRH82B+Cr经常出现性能不稳定情况，故本文分析了小规格SWRH82B+Cr线材在生产过程中对过程温度、水冷和风冷工艺的要求，并总结分析了出现问题后对盘条组织性能的影响。

1　小规格SWRH82B+Cr线材的工艺控制

1.1成分与组织

小规格SWRH82B+Cr的成分如表1所示。

表1　小规格SWRH82B+Cr线材的化学成分　%

SWRH82B+Cr主要用于制作预应力钢绞线，其后续加工一般均为拉拔，在要求高强度的同时还要有良好的拉拔性能，因此控制温度和控制冷却的目的是获得易于拉拔的索氏体组织[1]。

1.2轧制过程中的工艺控制

1.2.1加热炉温度控制

我厂加热炉为蓄热步进梁式加热炉，加热能力160 t/h，生产期间加热炉保持还原气氛，以防止脱碳超标，在炉时间1.5～3.0 h，通过炉内各段温度控制保证钢坯出炉时温度1 030±20℃，较高的出炉温度是为了使合金元素充分溶解，发挥其固熔强化作用，保证成品强度性能。

1.2.2轧制过程的温度控制和水冷控制

精轧机前后均设有水箱，见图1，每个水箱内布置有水冷喷嘴6个和清扫喷嘴2个，水压、水量可调。通过精轧机组前预水箱的冷却可使线材进精轧机组的温度稳定在T1，目前T1温度控制在890±20℃。盘条出精轧机组后，通过精轧机组后1-3#水箱的冷却可使温度稳定在T2，目前T2温度控制在890±20℃。

图1　轧线各温度检测点示意图

控制进精轧温度T1在890℃±20℃是为使盘条通过精轧机组后获得一个适当的终轧温度，而盘条经过1-3#水冷箱后，终轧温度冷却至T2 890±20℃，在此期间盘条冷却速度适中，不对过冷度造成影响，为后续风冷控制做充分准备[2]。

1.2.3斯太尔摩冷却线上的风冷控制

盘条在斯太尔摩冷却线上完成奥氏体向珠光体的相变过程，由于实际生产中严格控制了吐丝温度，因而珠光体球团的直径变化不大，但珠光体转变温度有可能在较大范围内波动，片间距也有较大变动。因此，片间距对珠光体力学性能的影响更具有实际意义。

较小的片层间距可以显著地增加断面收缩率，获得良好的拉拔性能，拥有较小的片层间距的珠光体称之为索氏体，因此控制冷却的主要目是增大组织中的索氏体含量。由于盘条中的Cr含量较高，且盘条规格较小，对风冷强度特别敏感，风冷稍大极容易造成不良组织马氏体。而一味降低风机又会造成盘条各部位风冷强度差异变大，产生较大的同圈强度差。

我厂斯太尔摩冷却线下方布置有l1台风机，前5架风机1～50 Hz变频可调节，后6架风机风门0～100%可调节，各架风机均设有佳灵装置来分配风量，辊道速度可在0.09～0.95 m/s间按要求调节。小规格SWRH82B+Cr采用适当冷却，开前7#风机，1-5# 10 Hz 6-7# 30%，佳灵装置1-11# 30%,保温罩全开，辊道速度0.8 m/s。

1-5# 10Hz 6-7# 30%的风机控制，风冷强度适中，由于合金元素Cr的作用，减少了组织中先共析铁素体含量，增加了索氏体含量，且不会造成马氏体产生；佳灵装置1-11# 30%主要为了降低盘条风冷线上，搭接部位和非搭接部位的冷却差异，搭接部位的风量分配会比非搭接部位多；0.8 m/s的辊道速度也是为了获得理想的冷却效果。

1.3轧制过程中的容易出现的问题

1.3.1中心区域马氏体

通过对金相组织的大量分析，证明造成芯部马氏体的原因是钢坯成分偏析。盘条在正常冷却速度下，由于铸坯中心合金元素的偏析，且Cr、Mn是稳定奥氏体状态的元素，造成盘条中心部位的C曲线比其表面的C曲线更靠右，使中心部位的冷却速度低于表面，导致奥氏体保持到较低的温度，奥氏体的低温转变是马氏体，这也是奥氏体会违反常理的不在表层，反而在芯部出现的原因[3]。

1.3.2头尾脆断

在正常生产过程中，经常出现头尾脆断，而盘卷其它部位正常，对其进行金相分析发现，头尾部位显微组织大量马氏体，而其他部位的组织均正常。说明头尾冷却速度过大造成[4]。因头尾盘条存在未穿水段，其吐丝温度比正常穿水部位高，冷却速度大，直接转变为马氏体。为了避免此类情况，生产期间严格控制给、断水延迟，降低未穿水圈数，并将未穿水圈数全部切除[5]。

1.3.3整卷脆断

整个生产批次中，存在个别盘卷整卷脆断，金相组织显示组织中大量马氏体，说明整卷盘条冷却速度过大[6]。对过程温度进行检查，没有发现异常情况。但检查风冷线辊道速度发现，有打慢速情况。说明辊道速度变慢后，风冷强度变大直接转变出现马氏体。为此在生产期间禁止风冷线打慢速，若打慢速必须将盘卷挑出，进一步检查确认，必要时直接判废。

2　结　语

通过上述分析，得出我厂要生产合格的小规格SWRH82B+Cr线材还应做到以下3点：

(1)水箱水冷和斯太尔摩风冷工艺必须有机地结合，才能生产出性能合格的产品。

(2)斯太尔摩线上的1-7#风机调频大小、风门开口度及佳灵装置必须要严格控制。

(3)要保证盘卷的整卷性能稳定，必须严格控制未穿水圈数，成品切头尾必须将未穿水段全部切除。

(4)生产过程中杜绝风冷线打慢速，多打慢速必须将盘卷挑出，做相关检验确认其质量情况。

(5)对相关数据广泛采集及分析，不断地完善冷却工艺，改进冷却效果，可达到理想的性能要求。

[1]戚正风.金属热处理原理[M] (第一版).北京：机械工业出版社，1987．

[2]李润华.高速线材装备技术[M].北京：冶金工业出版社，1997．58-68．

[3]林慧国，傅代直．钢的奥氏体转变曲线-原理、测试与应用[M]．北京：机械工业出版社，1988．2.

[4]傅百子曹清．钢丝生产过程中断丝原因分析[J]．金属制品，1997,23(3)：17．

[5]陈林．82B-1盘条同圈及同卷强度稳定性研究[J]．宝钢技术，2004(3)：32-35．

[6]王淑湘，余万华，陈少慧，等．82B线材控制冷却工艺研究[J]．金属制品，2010(4)：71-75．

Small Specification SWRH82B+CR Process Analysis

ZHANG Zhuo,QU Guangxu

(Beiying Steel-rolling mill of BX steel，Benxi,Liaoning,117017)

Small size SWRH82B+Cr wire were analyzed in the process of production to the requirement of process temperature,water cooling and air cooling technology,summarizes the problems in small specifications of SWRH82B + Cr,and affect the performance of wire rod organization.

Small size; SWRH82B+Cr; erformance

张卓(1980-),男,助级工程师.

TG142.1+5

A

1671-3818(2016)01-0016-03