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| 鞍鋼輪胎簾線鋼線材的研制與發(fā)展 | ||
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鋼簾線作為汽車輪胎的骨架材料，具有高強度、散熱性好、抗切割能力強、尺寸穩(wěn)定、緩沖性好等特點，使子午線輪胎———新一代輪胎具有載荷大、壽命長、乘坐舒適安全、節(jié)能等優(yōu)點，從而帶來了輪胎工業(yè)的革命。近幾年來，我國的鋼簾線生產(chǎn)有了長足的進步，2004年底我國鋼簾線產(chǎn)量已達到24萬ｔ，提前達到2005年我國輪胎子午線化率45%的規(guī)劃目標。鋼簾線的線材屬于高技術(shù)含量產(chǎn)品，必須滿足用戶的嚴格要求。 (1)鋼的潔凈度必須很高，鋼中不能有粒度大于5μｍ的Ａｌ2Ｏ3、Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)等脆性夾雜物，要求鋼中夾雜物是塑性夾雜物并數(shù)量少，分布均勻，使鋼具有良好的加工性，又使簾線鋼絲具有高的疲勞壽命。 (2)鋼的偏析輕微，嚴格限制磷、硫等偏析傾向強元素的含量。 (3)化學成分要求在嚴格的范圍內(nèi)，碳的含量范圍要求很窄。 (4)簾線鋼線材金相組織索氏體化率要達到85以上，晶粒度要達到6～11級，不能有馬氏體、貝氏體組織出現(xiàn)，不能有網(wǎng)狀滲碳體； (5)簾線鋼線材的尺寸精度、橢圓度要求嚴格；對鋼的力學性能均勻性也有要求；機械除鱗還要求線材的氧化鐵皮脫落性。 鞍鋼近幾年進行了大規(guī)模的設(shè)備改造，裝備了一系列先進的工藝設(shè)備，具備開發(fā)一系列高技術(shù)含量品種的基礎(chǔ)。對生產(chǎn)簾線鋼來說，鞍鋼的工藝裝備具有以下特點：以鐵水為原料煉鋼適合生產(chǎn)簾線鋼等對雜質(zhì)元素有嚴格要求的鋼種，ＬＦ和ＶＤ裝備加上合適的工藝、技術(shù)能夠嚴格控制夾雜物類型、數(shù)量和分布，大方坯連鑄加電磁攪拌減少鋼的偏析，大方坯熱送連軋和高速線材軋制大的壓縮比使塑性夾雜物伸長、變細。經(jīng)過幾年的研制工作，鞍鋼生產(chǎn)的簾線鋼線材品質(zhì)有了大幅度的提高。 簾線鋼的化學成分 簾線鋼作為一種精品鋼，其特點之一是嚴格控制化學成分。鋼簾線廠要求簾線鋼線材的碳含量、碳當量在一定范圍內(nèi)，考慮到鋼中錳含量參與碳當量的計算，碳的熔煉成分范圍十分狹窄，為目標值±0.020%；硅、錳為目標值±0.070%?？紤]到對鋼的加工工藝性能的影響和該鋼種對偏析的要求，簾線鋼實物中ｗ(Ｐ)、ｗ(Ｓ)≤0.010%。簾線鋼對Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｓｎ等雜質(zhì)含量也有嚴格的要求。采用鐵水煉鋼的工廠能夠滿足這一要求，但使用的廢鋼應(yīng)加強管理。 鋼中夾雜物控制技術(shù) 夾雜物控制技術(shù)是開發(fā)簾線鋼生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵。簾線鋼線材中脆性氧化物夾雜的粒度應(yīng)<5μｍ，塑性氧化物夾雜的寬度<15μｍ。鞍鋼經(jīng)過多年的研究工作，積累了控制鋼中氧化物夾雜數(shù)量、類型、分布的相關(guān)知識和技術(shù)。簾線鋼的脫氧、精煉要達到兩個目的，一是減少鋼中的夾雜物數(shù)量，即總氧量要低，鞍鋼生產(chǎn)的部分簾線鋼線材取樣分析總氧量為00016%～00023%；二是采取工藝措施使鋼中夾雜物向目標夾雜物類型轉(zhuǎn)化。目標夾雜物是錳鋁榴石子石(3ＭｎＯ·Ａｌ2Ｏ3·ＳｉＯ2)和鈣斜長石(ＣａＯ·Ａｌ2Ｏ3·2ＳｉＯ2)，這兩種礦相熔點低，約1300℃，并在相鄰的溫度區(qū)間變形性很好。在鋼液中這兩種夾雜物容易積聚上?。粴埩粼阡撝械膴A雜物在軋制中變形成條狀、線狀。 鋼中鈦的夾雜物為ＴｉＮ、Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)，外形多為方形、三角形、菱形，棱角鋒利；顏色隨碳含量增加由淺黃色到紫玫瑰色。鋼中鈦的碳、氮化物夾雜硬度高，不變形，破壞簾線鋼的加工性能，對鋼簾線的疲勞性能有不良影響。在簾線鋼線材中不能有粒度大于10μｍ的鈦夾雜物，粒度小的鈦夾雜物出現(xiàn)的頻率也應(yīng)很低，檢驗線材縱截面樣品，發(fā)現(xiàn)鈦夾雜物的樣品數(shù)應(yīng)小于該批號檢驗樣品數(shù)的40%。生產(chǎn)簾線鋼線材重要的任務(wù)之一是減少氮化鈦和碳、氮化鈦夾雜物。 簾線鋼鑄坯的偏析和低倍組織 鞍鋼生產(chǎn)簾線鋼采用帶有電磁攪拌的大方坯連鑄。大方坯的規(guī)格為280ｍｍ×380ｍｍ，電磁攪拌設(shè)在結(jié)晶器部位。鑄坯熱送連軋，軋制120ｍｍ×120ｍｍ方坯送線材廠。鑄坯中沒有裂紋，沒有縮孔，中心疏松輕微。煉鋼、精煉過程鋼中偏析傾向強烈的ｗ(Ｐ)、ｗ(Ｓ)控制到≤0.010%；碳、錳含量控制在窄的范圍內(nèi)。采取低過熱度澆鑄。經(jīng)多爐次低倍檢驗和在鑄坯橫截面自內(nèi)弧側(cè)起間隔用鉆頭鉆孔取樣，分析鋼中碳、硅、錳、磷、硫。按式(1)計算偏析度，計算結(jié)果見表1。硅的偏析輕微，表1中未列入硅的偏析度。 偏析度=元素最大值/元素平均值×100% (1) 表1 簾線鋼鑄坯中各元素的偏析度
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