82B盘条拉拔中脆断的原因分析

李朝晖， 郄广照

（河北辛集澳森钢铁公司， 河北 辛集 052360）

生产实践·应用技术

82B盘条拉拔中脆断的原因分析

李朝晖， 郄广照

（河北辛集澳森钢铁公司， 河北 辛集 052360）

针对河北辛集澳森公司的82B盘条产品在拉拔过程中出现脆断情况，分析了其主要集中在吊装过程和第一道及第二道拉拔过程中，对脆断部位取样后，分别做了化学成分分析和高倍检验。检验发现：断口处存在边缘白亮带，经分析边缘白亮带为马氏体，马氏体脆而硬，不变形，在后续拉拔过程中碎裂，割裂基体，在表面形成裂纹，裂纹扩展造成脆断。根据分析结果，提出了相应的解决办法，圆满地解决脆断问题。

82B 脆断 边缘白亮带 马氏体

82B线材是生产高强度低松弛预应力钢丝和钢绞线的主要原料。为了节能降耗，用户普遍取消了在拉拔之前的退火或铅浴淬火工艺，大都将高速线材轧机生产的高碳钢盘条直接用于拉拔，再经成品稳定化处理后生产出符合ASTM和BS标准的预应力混凝土用钢丝和钢绞线[1]。

1 脆断情况

澳森公司（以下简称公司）生产的82B盘条投产以来，一直受到客户好评，但是最近一段时间以来，有客户反映82B线材在拉拔过程中出现脆断，主要在吊装过程中和第一道、第二道拉拔后出现，观察断面，发现断口平齐，无颈缩现象，且断口附近没有发现裂纹、折叠和划痕[2]。

2 检验情况

2.1 吊装过程中脆断

吊装脆断82B化学成分见表1，高倍检验情况见表2。

2.2 拉拔过程中脆断

拉拔脆断82B盘条化学成分见表3，高倍检验见表4。

表1 吊装脆断82B化学成分 %

表2 吊装脆断82B高倍检验

3 脆断原因分析

3.1 吊装脆断

从表1可以看出，盘条的化学成分均在合理范围内，没有明显的偏差，因此可以认定和化学成分无关。

从表2看，在断口处截取横断面做金相组织和夹杂物检验，检验结果：有夹杂物；金相组织是索氏体+珠光体+少量铁素体，索氏体化率为90%以上，无马氏体，存在中心碳化物。

表3 拉拔脆断82B盘条化学成分 %

表4 拉拔过程82B盘条高倍检验

该脆断断口试样中的夹杂物相对不高；金相组织为索氏体、珠光体和少量铁素体；未发现马氏体等异常金相组织；其索氏体含量达90%以上，不会导致盘条产生脆断。

盘条中存在较严重的碳富集，产生了大量的颗粒状、网状碳化物，碳化物本身脆性较大、塑性几乎为零，加上网状碳化物起着分割晶粒的作用，降低了晶粒与晶粒之间的结合力，使得盘条的强度和塑性大大下降。而且盘条中的这些颗粒状、网状碳化物是高温冷却过程中产生的一种异常金相组织，轧后无论时效时间多长，这些碳化物均不会产生变化。

因此在吊运过程中只要产生碰撞、冲击或摩擦等状况就有可能自行脆断。

3.2 拉拔脆断

从表3可以看出，盘条的化学成分均在合理范围内，没有明显的偏差，因此可以认定和化学成分无关。

从表2看，在断口处截取横断面做金相组织和夹杂物检验，检验结果：边缘有白亮带，有组织变形，存在夹杂物；金相组织是索氏体+珠光体+少量铁素体，索氏体化率为90%以上，有马氏体。

该脆断断口试样中的夹杂物相对不高；金相组织为索氏体、珠光体和少量铁素体；其索氏体含量达90%以上，不会导致盘条产生脆断。

但是其中存在马氏体组织，边缘白亮带即为白亮马氏体，主要原因是拉拔时，盘条表面剧烈摩擦，局部温度急剧升高，在微小范围内形成奥氏体，然后在室温下，温度又很快下降，温降速度大于淬火临界速度，温度迅速降到Ms点以下，很容易达到82B的马氏体转变温度，满足形成马氏体条件，局部形成马氏体。由于马氏体脆而硬，不变形，在后续拉拔过程中碎裂，割裂基体，在表面形成裂纹，裂纹扩展造成脆断。

4 改进措施

4.1 控制碳偏析

炼钢、精炼过程中为调整碳当量，所加增碳剂未充分搅拌均匀，使得铸坯中边缘存在较严重的碳富集；高线加热、轧制时无法消除这样的偏析，因而碳偏析遗留下来，在随后的控冷过程中，在盘条表面析出颗粒状、网状渗碳体。因此炼钢过程中要加强精炼、LF炉终点碳的控制，严防钢水中局部增碳。

4.2 加强拉拔润滑

因为白亮马氏体是由于拉拔中摩擦生热，温度骤升骤降造成，因此要改善拉拔润滑条件，降低其温度上升，不形成奥氏体，从根源上杜绝马氏体产生。对拉拔粉要经常用木棍搅拌，防止大颗粒拉拔粉阻挡，使细小颗粒拉拔粉无法进入模具，造成润滑不好。

4.3 吊装运输过程中严禁碰撞磕碰

因为盘条中有大量的颗粒状网状碳化物，使得盘条的强度与塑性下降，碰撞磕碰可能引起脆断，而吊装过程中碰撞磕碰力量较大，所以严禁在吊装运输过程中碰撞磕碰。

采取以上措施后，基本杜绝了因此而产生的脆断现象，满足了用户的要求。

[1] 孙先焦.宣钢SWRH82B盘条控冷工艺的研究[J].河北冶金，2017（3）：24-27.

[2] 李家征，张志强，底根顺，等.末端电磁搅拌技术对82B钢中心碳偏析的影响[J].河北冶金，2011（8）：17-19.

Cause Analysis of Brittle Fracture in Draw ing Process of 82BW ire Rod

Li Zhaohui,Qie Guangzhao
（Hebei Xinji Aosen Steel Co.,Ltd.,Xinji Hebei052360）

As to the brittle fracture of 82B wire rod product of Hebei Xinji Aosen Company during drawing,mainly in the first hoisting process and second drawing process,the brittle fracture parts were sampled,respectively,and a chemical composition analysis and high-power test are conducted.It is found that there are edges of the white band.After analysis,the edge of the white band is the martensite,which is crisp,hard and does not deform.In the subsequent drawing process,it cracks,splits thematrix,and forms cracks in the surface.The crack propagation leads to brittle fracture.According to the analysis results,a solution was proposed to solve the problem satisfactorily.

82B;brittle fracture;edgewhite brightband;martensite

TG356.4+7

A

1672-1152（2017）05-0098-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.05.37

2017-09-27

李朝晖（1973—），男，本科，毕业于重庆大学，高级工程师，现于河北辛集澳森公司品质部从事质量管理工作。

（编辑：王瑾）