冷拔高碳钢丝在退火过程的性能及织构

利用电子背散射衍射分析(ebsd)方法对高碳钢丝拉拔及再结晶过程织构的演变过程及织构分布进行了研究.研究发现随钢丝应变量的增加,钢丝中除了典型的〈110〉丝织构外,还存在比较明显的〈112〉织构,并且随着应变量的增加〈110〉织构的强度逐渐增加;同时,在ε=1.9时,钢丝表层〈110〉强度及所占比例大于中心部分,而〈112〉织构强度弱于中心部分;在经过600℃退火再结晶后钢丝中产生的再结晶织构与形变织构相同,仍然为〈110〉和〈112〉织构,并且随退火时间延长,织构强度不断变弱.

82A高碳钢丝索氏体组织的识别

高碳钢丝的拉拔要求 含碳量大于0.6％的铰高强度和高强度钢丝，其机械性能和工艺要求都与 低、中碳钢丝不同，成品检验时常会出现不合格的产品。不合格产品的产生，除 直径公差、表面质量、不平整和脱碳等原因以外，主要是抗拉强度不足或波动过 大(通条性能不均匀)，或者在扭转试验时发毛起刺(扭裂)，断口不平直。尤其是 ii组以上的高强度钢丝要求更高，因此要有严格均工艺操作。 1.对前道工序的要求 (1)线材制作高强度钢丝的线材，不但要求具有良好的表面质量(特别应避免 折叠)，还要求其含碳量、化学成分、组织结构、脱碳深度和夹杂量等都合乎规 定。选用线材直径应偏粗，以便有足够的拉拔道次。勉强凑够拉拔道次的成品， 其表面质量及扭转性能往往不好。 (2)热处理热处理是高强度钢丝的工艺基础，线材拉拔前都要经过正火，改 善其组织状况。铅淬的热处理曲线确定以后，关键是炉温和铅温的均匀问题

介绍了钢丝拉拔过程中发热机理和冷却条件对钢丝性能的影响。结合试验结果分析了不同冷却条件下高碳钢丝拉拔后性能产生差异的原因,并提出了较为有效的冷却控制方式。同时对拉拔模具的结构形式进行了改进,取得了较好的冷却效果。

对高碳盘条的焊接区拉丝断口进行了形貌的观察和分析。结果表明,高碳盘条焊接区发生拉拔断裂的主要原因有以下三种:焊接过程中未完全挤出的氧化物夹杂;焊接后的热处理温度过高导致盘条的组织发生过热以及焊接区表面润滑不良导致拉拔过程中产生表面横向裂纹,形成裂纹源。

中高碳钢丝拉拔前盘条的表面处理

针对传统退火存在的效率低、耗能大、污染环境以及产品表面氧化严重等缺点,提出了利用脉冲电流对q235钢丝进行退火处理实验,并自主研制了电脉冲退火实验装置,优化工艺实验参数,通过对金相显微组织及钢丝力学性能变化的分析,对其退火机理进行探索.

分别采用基于薄板坯连铸连轧(csp)工艺和传统热连轧工艺条件下的低碳钢板作为冷轧基料,在实验室模拟现场工艺进行了冷轧和退火。通过金相观察和x射线衍射织构分析,比较了两种工艺下低碳钢板的组织和织构演变的规律。结果表明:两种试样冷轧后α取向线上显著增加的织构有较大的区别,csp工艺下是{001}〈110〉,而传统工艺下是{112}〈110〉;在同样的冷轧及退火工艺条件下,csp条件下的钢板在退火过程中发生再结晶需要的温度更高,时间更长;对于csp钢板,退火对γ取向线的影响要大于冷轧对其的影响,而对于传统热连轧钢板,冷轧和退火过程对γ取向线都有比较大的影响。

在实验室条件下,模拟了csp热轧带钢供冷轧原料的spcc级低碳钢板的罩式炉退火过程,通过观察显微组织、力学性能测试和利用三维取向分析术(odf),研究了退火温度对显微组织、力学性能、织构的影响。结果表明,随退火温度的升高,a50、rm、δr值都逐渐升高,rm达到1.82;退火后铁素体晶粒变得粗大,变形织构{112}变弱,表明提高温度可以消除变形织构,有利织构{111}增强,{001}变弱,共同造成rm升高。

研究了60钢冷拔钢丝的球化退火工艺。结果表明,在退火温度700℃、保温3～5h情况下,60钢冷拔钢丝可获得良好的球化组织,具有较低的抗拉强度和良好的塑性。

为了保证建筑构件的质量,必须对原材料包括冷拔低碳钢丝作严格的检验。根据《冷拔低碳钢丝预应力混凝土中小构件试行技术规程》第6条规定,对冷拔丝可以采用逐盘取样检验或分批抽样检验两种方法。目前构件厂大都采用分批检验方法,我们根据多年统计分析资料,认为采用逐盘检验方法远比分批检验为好。

目前国内外建筑五金、家电等行业越来越多地采用自攻螺钉、墙板螺钉等新型紧固件。这些紧固件的的螺纹加工多采用无切削搓丝成型工艺。使用材料一般是φ6.35～φ8mm的低碳钢线材。钢丝在多次冷拔后经过一次中间退火,再精拔一次,然后冷镦,搓丝成型。中间退火工艺是冷镦、搓丝变形的关键。若退火工艺不当,不仅不能充分发挥材料塑性,反而会给冷变形成形带来困难。现结合我厂实践作以下分析。

采用扫描电镜和能谱成分分析,对70高碳钢丝拉拔过程中出现的断裂问题进行了分析。结果表明,钢丝断口主要有平面状和杯锥状两种,其断裂类型为脆性断裂和韧性断裂。拉拔过程中,造成70高碳钢丝断裂的主要原因是钢丝内存在成分偏析、较大的夹杂物以及钢丝表面缺陷等,并提出有效措施解决这些问题。

见证取样人及编号： 检验结论 备注 检验人：审核人：负责人： 标准 要求 实测结果 荷重kn强度mpa 样品编号 工程部位 生产厂家 质保单编号 钢筋牌号 公称直径 a (mm) 检 抗拉强度，mpa 建设单位：收样日期： 工程名称：阳煤二矿三维数字化矿井建设检验日期： 表c3-3-3d 冷拔低碳钢丝力学性能检验报告 委托单位：报告编号： 检验单位：（公章） 180 反复弯 曲不少 于4次 标准 要求 实测 结果 标准 要求 实测 结果 测项目 伸长率δ，%弯曲试验 年月日 年月日编号：001 dbj04-214-2004 报告

见证取样人及编号： 检验结论 备注 检验人：×××审核人：×××负责人： 安钢 9.55 1 预应力板 700 9.42 5 标准 要求 实测 荷重kn 样品编号 工程部位 生产厂家 质保单编号 钢筋牌号 公称直径 a (mm) 抗拉强度 建设单位：山西××公司收样 工程名称：山西××公司办公区试验楼检验 表c3-3-3d 冷拔低碳钢丝力学性能检验报告 委托单位：山西××建筑公司报告 检验单位：（公章）山西××试验室××× 750 11 13 反复弯 曲不少 于4次 无裂纹 5576013.8无裂纹 42 实测结果 标准 要求 实测 结果 标准 要求 实测 结果 重kn强度mpa 检测项目 ，mpa伸长率δ，%弯曲试验 收样日期：××年×月×日 检验日期：××年×月×日编号：2010208 验报告 报告编号：2

冷拔低碳钢丝在基本建设中的应用,目前已越来越广泛,需求数量也日益增大.但拔丝用润滑剂的原材料品种、配比、制作方法、成本等各不相同.我们经过多年的试验和实践应用,选出一种肥皂,石灰润滑剂,到目前为止已用该润滑剂拔丝一万三千多吨,各方面效果均良好.

1981年以来,我厂建立了4条冷拔低碳钢丝预应力混凝土多孔楼板生产线。在生产过程中,每天都有部分短头钢丝产生。2年内短头钢丝已堆积近30吨。其一般长度为500～6000毫米,直径3～5毫米,以4毫米为最多。由于短头钢丝既短又弯,我厂又没有调直专用设备,只能低价处理。

高碳钢丝如琴钢丝、制绳钢丝、预应力混凝土用钢丝、帘线钢丝等都是通过铅浴处理和冷拉拔来生产的。在钢丝连续高速拉拔过程中,钢丝塑性变形和拉拔过程中产生的摩擦热大部分贮存在钢丝内,为了降低钢丝温度,生产过程中采用窄缝式卷筒、水冷拉丝模等冷却方式。日本科技工作者研究了不同拉拔速度，高碳钢丝温度低于50℃情况下，钢丝抗拉强度、扭转值和断面收缩率变化情况。

高碳钢丝如琴钢丝、制绳钢丝、预应力混凝土用钢丝、帘线钢丝等都是通过铅浴处理和冷拉拔来生产的。在钢丝连续高速拉拔过程中,钢丝塑性变形和拉拔过程中产生的摩擦热大部分贮存在钢丝内,为了降低钢丝温度,生产过程中采用窄缝式卷筒、水冷拉丝模等冷却方式。日本科技工作者研究了不同拉拔速度，高碳钢丝温度低于50℃情况下，钢丝抗拉强度、扭转值和断面收缩率变化情况。

研究了70钢不同总压缩率冷拔钢丝在450℃回火时抗拉强度的变化。结果表明,不同总压缩率冷拔钢丝经回火后出现不同程度的抗拉强度损失,拉拔总压缩率从92.73%～80.98%,回火后抗拉强度损失为91.5～-37mpa。中高温快速回火时,由于位错密度的减少和ε-碳化物在铁素体基体表面的析出,形成对强度削弱和强化的共同作用,导致最终抗拉强度的变化。

本文首先进行了高弹钢丝拉拔过程试验,并对其在拉拔过程中的分层现象进行了结果分析工作,进而对其出现的分层现象提出了改进措施。在高碳钢丝拉拔过程试验中,其采用了84c铅溶钢丝进行拉拔试验,其制定了四种方案对高碳钢丝进行了拉拔,结果表明拉丝模棱角以及道次压缩率都对高碳钢丝的分层现象产生作用。

提出高碳钢丝拉拔时对水冷、表面处理、润滑剂及盘条要求。介绍了法国润滑剂特点及使用情况。