一、夾雜物對鋼簾線斷絲的影響
鋼簾線是線(xian)(xian)材制(zhi)品中(zhong)(zhong)(zhong)的極品,被(bei)(bei)稱為“皇冠上(shang)的明珠”。因為鋼(gang)(gang)簾(lian)線(xian)(xian)用鋼(gang)(gang)要(yao)(yao)被(bei)(bei)拉至0.15mm~0.38mm絲并(bing)制(zhi)成(cheng)繩(sheng),拉拔成(cheng)細絲100km不(bu)允許斷頭,所以(yi)(yi)鋼(gang)(gang)簾(lian)線(xian)(xian)所有(you)生產工序都(dou)有(you)較嚴(yan)格的要(yao)(yao)求,其中(zhong)(zhong)(zhong)對夾(jia)雜(za)物(wu)的控制(zhi)最(zui)為關鍵(jian),鋼(gang)(gang)簾(lian)線(xian)(xian)在冷拔和捻股(gu)過程中(zhong)(zhong)(zhong)發生斷絲,最(zui)主要(yao)(yao)的原因之一是鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)存在硬而不(bu)變(bian)形的脆性夾(jia)雜(za)物(wu)。實驗(yan)表明,夾(jia)雜(za)物(wu)大于被(bei)(bei)加工鋼(gang)(gang)絲直(zhi)徑2%就會導致鋼(gang)(gang)絲在冷拉和合(he)股(gu)過程中(zhong)(zhong)(zhong)脆性斷裂。鋼(gang)(gang)簾(lian)線(xian)(xian)斷絲的主要(yao)(yao)原因有(you)以(yi)(yi)下幾點:
1、原輔材料有害元素的影響
原(yuan)輔(fu)(fu)材料是保證簾(lian)線(xian)(xian)鋼(gang)(gang)(gang)質量(liang)(liang)的(de)前提(ti),入(ru)爐鐵水、廢(fei)鋼(gang)(gang)(gang)、添加(jia)的(de)渣(zha)料、合(he)金(jin)(jin)料等均需要對(dui)有害(hai)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)進(jin)行控制(zhi)。鋼(gang)(gang)(gang)簾(lian)線(xian)(xian)用鋼(gang)(gang)(gang)除C,Si,Mn按規(gui)(gui)定成(cheng)分(fen)控制(zhi)以外(wai),其它各(ge)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)更要嚴格控制(zhi),否則就會(hui)導(dao)致斷絲,如Cu含量(liang)(liang)超標會(hui)引起(qi)“紅脆”等,電爐加(jia)入(ru)40%廢(fei)鋼(gang)(gang)(gang),帶入(ru)的(de)Cu元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)不能(neng)在(zai)(zai)后(hou)道(dao)工(gong)(gong)藝中(zhong)(zhong)去(qu)(qu)除,必(bi)須(xu)使(shi)用優質廢(fei)鋼(gang)(gang)(gang)。Ti元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)危(wei)害(hai)也很大,與N元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)在(zai)(zai)凝固過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)形成(cheng)小尺寸(cun)、帶棱角的(de)、硬(ying)脆的(de)TiN夾(jia)雜,即鈦夾(jia)雜。鈦夾(jia)雜在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)(gang)絲拉拔過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)加(jia)重(zhong)模耗,并(bing)嚴重(zhong)惡(e)化成(cheng)品的(de)抗疲(pi)勞性(xing)能(neng)。由于Ti元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)性(xing)質活潑(po),極(ji)易與O、N發生反(fan)應(ying),煉鋼(gang)(gang)(gang)殘留的(de)少量(liang)(liang)Ti元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)也會(hui)對(dui)成(cheng)品造成(cheng)很大的(de)危(wei)害(hai),因(yin)此必(bi)須(xu)控制(zhi)其來源,使(shi)用特殊合(he)金(jin)(jin)及合(he)成(cheng)渣(zha),將原(yuan)輔(fu)(fu)材料中(zhong)(zhong)的(de)鈦元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)限制(zhi)在(zai)(zai)最(zui)低水平(ping)。Al是強脫氧(yang)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),鋼(gang)(gang)(gang)液脫氧(yang)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)一旦析出A12O3夾(jia)雜,精煉過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)無法將它們從鋼(gang)(gang)(gang)液中(zhong)(zhong)徹(che)底去(qu)(qu)除;特別是尺寸(cun)小于10μm的(de)夾(jia)雜,要通過(guo)(guo)常規(gui)(gui)的(de)精煉工(gong)(gong)藝從鋼(gang)(gang)(gang)液中(zhong)(zhong)有效去(qu)(qu)除是十分(fen)困(kun)難(nan)的(de)。即使(shi)將鋼(gang)(gang)(gang)液全氧(yang)質量(liang)(liang)分(fen)數降低到(5~6)×10-6,材料疲(pi)勞斷口上仍然發現直徑為10μm~20μm的(de)A12O3顆粒。另外(wai),鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)A1元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)還(huan)會(hui)與渣(zha)中(zhong)(zhong)的(de)TiO2發生反(fan)應(ying):4[A1]+3(TiO2)=3[Ti]+2(A12O3),使(shi)渣(zha)中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)化鈦被還(huan)原(yuan)后(hou)進(jin)人鋼(gang)(gang)(gang)液中(zhong)(zhong),不利于Ti元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)去(qu)(qu)除。
2、全氧含量的影響
全(quan)(quan)氧的控制是冶煉鋼簾線用鋼的一項非(fei)常重要(yao)的工(gong)作(zuo)。全(quan)(quan)氧含量高夾雜物數量高后(hou),無(wu)論夾雜成分控制的多好,都會導致斷絲。
3、偏析的影響
高碳(tan)鋼偏(pian)(pian)析(xi)也是(shi)影(ying)響(xiang)斷絲的一個重(zhong)要因(yin)素,偏(pian)(pian)析(xi)高對(dui)軋(ya)鋼組(zu)織控制(zhi)帶(dai)來(lai)不良(liang)影(ying)響(xiang);同時使夾雜物的分布不均,產(chan)生斷絲。鋼簾線用鋼盤條偏(pian)(pian)析(xi)評(ping)級≤2級,應(ying)達(da)到標準。
4、氣體含量的影響
氣體對鋼簾(lian)線(xian)斷絲的(de)影響主要是(shi)H和(he)N的(de)含量。
5、夾雜物的影響
夾(jia)雜物(wu)是(shi)影響斷絲的主要原因,特別是(shi)A12O3夾(jia)雜。
二、鋼簾線冶煉中夾雜物的控制
嚴格控制(zhi)夾雜(za)物具(ju)體措施有(you):
1、精煉渣控制
夾雜物(wu)(wu)形態控制(zhi)主要依靠精煉渣來(lai)實現(xian),夾雜物(wu)(wu)受很多因素制(zhi)約如原材(cai)料(liao)、合(he)金(jin)、耐火(huo)材(cai)料(liao)、冶(ye)煉設備、冶(ye)煉工藝等。可以從(cong)鋼(gang)絲(si)(si)斷口形貌(mao)、斷絲(si)(si)入手借助電子探(tan)針和圖形儀分析(xi)夾雜物(wu)(wu)。同(tong)時對LF精煉夾雜物(wu)(wu)進行有限(xian)控制(zhi),用電解和金(jin)相(xiang)分析(xi)鑄坯中的夾雜物(wu)(wu)可以有效的減少夾雜物(wu)(wu)對質量的影響。
2、總氧含量及夾雜物尺寸、數量控制
國際上鋼簾線用鋼最常用標(biao)準是皮拉利標(biao)準,對夾(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)的要求鋼中(zhong)總氧含量(liang)≤30×10-6;另外,實(shi)驗表明夾(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)大(da)于(yu)(yu)被加工鋼絲(si)(si)直(zhi)徑2%就會導(dao)致鋼絲(si)(si)在冷拉和合股(gu)過程中(zhong)脆性斷(duan)裂。為(wei)此,夾(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)最大(da)尺(chi)寸,一般要求<φ15μm,更細的絲(si)(si)及高強(qiang)度(du)簾(lian)線要求夾(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)直(zhi)徑小于(yu)(yu)鋼直(zhi)徑的2%。另外夾(jia)雜(za)(za)(za)物(wu)數(shu)量(liang)根據不同強(qiang)度(du)級別、不同鋼絲(si)(si)直(zhi)徑的要求,一般要控制在1000個/cm2以下。
3、Al2O3的控制
鋼(gang)(gang)中(zhong)不(bu)允(yun)(yun)許(xu)純(chun)Al2O3夾雜存在(zai),嚴格(ge)控(kong)(kong)制(zhi)鋼(gang)(gang)中(zhong)Al,所有合金原料中(zhong)不(bu)允(yun)(yun)許(xu)含Al,同時(shi)要(yao)控(kong)(kong)制(zhi)渣中(zhong)堿度(CaO/SiO2)。當堿度≤1.0時(shi),渣中(zhong)Al2O3≤15%可以實現Al的微量控(kong)(kong)制(zhi),即能滿足夾雜物(wu)中(zhong)Al2O3控(kong)(kong)制(zhi)在(zai)20%左右。