過共析鋼指含碳量在0.77-2.11%之間的鐵碳合金,主要制作鋼絲繩、高壓膠管鋼絲、預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線等,廣泛應(yīng)用于水泥制品、橋梁、核電站、高層大跨度房屋、高速公路等。過共析鋼生產(chǎn)中需要注意以下四個方面:
1、夾雜物
非金屬夾雜物的存在破壞了鋼基體的連續(xù)性,造成鋼組織的不均勻,對鋼的各種性能都會產(chǎn)生一定的影響。夾雜物的來源主要有:原材料帶入的雜物、冶煉和澆注過程中的反應(yīng)產(chǎn)物、耐火材料的侵蝕物、乳化渣滴夾雜物等。鋼中的非金屬夾雜物可以分為塑性夾雜、脆性夾雜、不變形夾雜三類。其中脆性夾雜和不變形夾雜會造成硬線盤條拉絲及合股過程斷絲。
經(jīng)驗表明,過共析鋼中非金屬夾雜物尺寸大于鋼絲直徑2%,即可導(dǎo)致鋼絲在冷加工過程中發(fā)生脆性斷裂。少量尺寸很細(xì)小的脆性夾雜物顆粒,即使僥幸通過拉拔和合股,卻極有可能成為動態(tài)疲勞性能試驗或輪胎使用過程中的斷裂源。所以,嚴(yán)格控制鋼中非金屬夾雜物的組成、變形性能、尺寸及分布等。
2、氣體
鋼中的氣體主要是氫和氮。氫主要來源于爐氣、原材料及冶煉和澆注系統(tǒng)的耐火材料。氫可使鋼材產(chǎn)生包擴(kuò)白點、氫脆、發(fā)紋、魚眼、層狀斷口等缺陷。
氮來源于煉鋼用氧氣、爐氣和大氣及金屬爐料等。一般情況下,鋼液中的氮會對鋼的許多性能產(chǎn)生不良影響,會引起鋼的硬度、脆性增加,塑性、韌性降低,并且鋼中氮含量越高,時效現(xiàn)象越嚴(yán)重。
過共析鋼,在加工處理和使用過程中,氫和氮的危害較為嚴(yán)重。
3、中心偏析、疏松
受過共析鋼凝固特性的影響,在鑄坯的凝固過程中,鋼液的選分結(jié)晶特性不可避免地導(dǎo)致了晶間液相區(qū)溶質(zhì)元素的富集。與此同時,鑄坯凝固收縮又使得富集溶質(zhì)元素的鋼液不斷向鑄坯中心附近補充并凝固,從而形成了溶質(zhì)含量中心高、周圍低的分布狀態(tài),即中心偏析。對于方坯連鑄內(nèi)部很容易產(chǎn)生“晶橋”,形成殘余縮孔或中心疏松缺陷,同時伴隨著較嚴(yán)重的中心偏析。
許多研究表明,連鑄坯的中心偏析和中心疏松缺陷是導(dǎo)致過共析鋼硬線拉拔斷裂的主要原因之一。
4、軋制質(zhì)量
高速線材軋制工藝中,孔型設(shè)計確定,變形制度難于調(diào)整,要通過改變各道次變形量來適應(yīng)軋制變形量的要求,只有對該控制點嚴(yán)加控制,才可能生產(chǎn)出質(zhì)量良好的過共析鋼。