高碳鋼線材拉拔斷絲的原因及控制

  高碳鋼線材拉拔斷絲的一般原因有:

  1、線材表面質(zhì)量差,軋制后的線材表面有結(jié)疤、壓痕類缺陷,拉拔過程中在表面缺陷處形成裂紋源,從邊部向中心擴(kuò)展,形成斜劈狀斷口。

  2、鋼水純凈度不高,非金屬夾雜物含量偏高。從金相檢驗來看,夾雜物顆粒大,氧化物夾雜高達(dá)B3級,脆性夾雜物主要有含Al2O3、SiO2、CaO等成分的復(fù)合氧化物,還有含鈦的夾雜物。這些夾雜物對于拉拔和捻股的危害性較大,在冷拔時極易在鋼基體與脆性夾雜物的界面上形成裂紋源。并隨著拉拔減面率的增加,裂紋年擴(kuò)展為孔隙,最終導(dǎo)致斷裂發(fā)生。

  3、連鑄坯中心偏析較嚴(yán)重,主要是C、Mn、P、S偏析,這些成分偏析經(jīng)過軋制后易產(chǎn)生非正常組織,如馬氏體、網(wǎng)狀二次滲碳體和磷、硫偏析帶等。它們均會成為后續(xù)拉拔過程中的斷裂源,由于這些組織很脆易發(fā)生裂紋,在拉拔時引起斷絲,這些線材中心部缺陷引起的斷裂,在宏觀形貌上表現(xiàn)為尖狀斷口。

  控制拉拔斷絲的措施有:

  1、表面質(zhì)量。影響線材表面質(zhì)量的因素有鑄坯質(zhì)量和軋制兩個方面。鑄坯的缺陷有夾渣、結(jié)疤和微裂紋,在澆鑄可通過二冷水的控制來解決。軋鋼方面主要是氧化鐵皮壓入、折疊和劃傷,加強(qiáng)檢查和過程控制可以防止表面缺陷發(fā)生。

  2、爐后精煉工藝優(yōu)化。線材中的夾雜物有Al2O3、SiO2、CaO類脆性復(fù)合夾雜物。通過在爐后精煉過程中降低鋼液中自由氧的含量和對渣堿度的控制,可改善夾雜物的尺寸、形狀和塑性,提高鋼水的純凈度。增加吹氬時間和流量,使大顆粒夾雜物能夠充分上浮。進(jìn)行夾雜物的塑性化處理,使高熔點的脆性夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c夾雜物,以利于在冷加工時變形。

  3、降低鋼水過熱度,控制鑄坯的中心縮孔、疏松和成分偏析。控制鋼水的澆注溫度、鑄坯溫度拉速匹配,使用結(jié)晶器電磁攪拌和輕壓下技術(shù),改善高碳鋼的碳偏析和夾雜物的聚集,減少因碳偏析導(dǎo)致的脆斷問題發(fā)生。