專利名稱：：一種斯泰爾摩控冷工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及中高碳線材的生產(chǎn)工藝，特別是中高碳線材生產(chǎn)工藝中的斯泰爾摩控冷工藝。
背景技術(shù)：
：在本發(fā)明以前，相近的中高碳鋼線材一般也采用斯泰爾摩控冷工藝生產(chǎn)，但是其提高抗拉強度的方法主要通過提高碳當(dāng)量或添加能增加強度的合金元素，如美國材料與試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)ASTMA510中的1074MW、1080V鋼，其所要求的Cr或V合金的含量都接近0.15%，這樣雖然提高了抗拉強度，但延伸率、面縮率等塑性指標(biāo)有所下降，并且添加的合金元素價格都很貴。又如國標(biāo)GB6478中的ML35CrMo、ML40Cr鋼，其所要求的Cr合金含量都大于等于0.80%、Mo合金含量大于等于0.15%，這樣通過合金強化提高抗拉強度，但添加的合金元素價格都較高，大大增加了生產(chǎn)成本。另外，人們也在研究用其它方法提高線材的抗拉強度，文獻《高碳鋼線材控冷工藝參數(shù)對組織性能的影響》(吉學(xué)軍等著，金屬制品.2000，26(2).46-49)中提到，在熱模擬實驗室研究中，吐絲后以10°C/s的冷速快速冷卻到580°C620°C，以接近恒溫狀態(tài)保持20s時間，可增加線材抗拉強度55MPa，面縮率提高一倍。專利申請?zhí)枮閁S35923182A公開的"一種熱軋線材控冷裝置"，該控冷設(shè)備中風(fēng)冷線上的吹風(fēng)噴嘴安裝于冷床下，與冷床平面成40°至140°,冷床橫向也配有冷卻吹風(fēng)噴嘴。還有CN1603021公開的"高線軋機斯太爾摩線氣體噴霧冷卻設(shè)備及方法"等,但這些現(xiàn)有方法的實際應(yīng)用效果并不理想。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種斯泰爾摩控冷工藝方法，該方法可有效提高線材抗拉強度。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種斯泰爾摩控冷工藝方法，它包括風(fēng)冷工藝和水冷工藝，所述水冷工藝中至少一個水冷段內(nèi)中，各噴水噴嘴以噴水角度為1525°、8595°交替排列方式向冷卻輥道上行走的線材噴水，噴水角度為噴水噴嘴軸線與線材行走方向的夾角；所述風(fēng)冷工藝中吹風(fēng)噴嘴從在冷卻輥道的上下左右向冷卻輥道上行走的線材吹風(fēng)。上述方案中，所述水冷段內(nèi)中，最末端的噴水噴嘴以順線材行走方向1525°的噴水角度向線材噴水，其它噴水角度為1525°的噴水噴嘴均以逆線材行走方向1525°的噴水角度向線材噴水。上述方案中，噴水噴嘴從在冷卻輥道的上方和下方向冷卻輥道上行走的線材噴水。上述方案中，斯泰爾摩控冷工藝方法的吐絲溫度為880-IOO(TC，線材通過700-850'C溫度區(qū)間的冷卻速度為30100°C/s。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、至少一個水冷段內(nèi)中，各噴水噴嘴以噴水角度為1525°、8595°交替排列方式向冷卻輥道上行走的線材噴水，再加上吹風(fēng)噴嘴從在冷卻輥道的上下左右向冷卻輥道上行走的線材吹風(fēng)，可有效破壞鋼材表面的膜冷卻狀態(tài)，形成直接與鋼材接觸的核冷卻狀態(tài)。這些生產(chǎn)方法均能減少或抑制網(wǎng)狀組織的析出，保證主控組織為均勻的索氏體組織，以得到優(yōu)良的拉拔性能。2、水冷段內(nèi)中，最末端的噴水噴嘴以順線材行走方向1525°的噴水角度向線材噴水，其它噴水角度為1525°的噴水噴嘴均以逆線材行走方向1525°的噴水角度向線材噴水，可以更有效破壞鋼材表面的膜冷卻狀態(tài)，形成直接與鋼材接觸的核冷卻狀態(tài)。3、噴水噴嘴從上方和下方向冷卻輥道上行走的線材噴水，也可以更有效破壞鋼材表面的膜冷卻狀態(tài)，形成直接與鋼材接觸的核冷卻狀態(tài)。4、斯泰爾摩控冷工藝方法的吐絲溫度為850-IOO(TC，在700-850。C的網(wǎng)狀組織易析出溫度區(qū)間內(nèi)冷卻速度不小于3(TC/s，以增大相變前的過冷度，從而加快形核速率，減小珠光體片層間距，達到細晶強化的目的。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的中高碳鋼線材抗拉強度比常規(guī)工藝平均提高30-100MPa，索氏體百分比也高出5-15%，不用增加昂貴的合金元素就能有效提高線材抗拉強度，可廣泛用于各類鋼絲、鋼繩用中高碳線材的生產(chǎn)，解決了線材生產(chǎn)中索氏體化比例偏低、抗拉強度偏低、盤條通條性差等關(guān)鍵技術(shù)難題。圖1為一個水冷段內(nèi)中噴嘴噴水角度示意圖圖2為風(fēng)機吹風(fēng)方向的位置示意圖具體實施例方式生產(chǎn)011腿制繩鋼絲用SWRH82A線材的工藝路線如下100噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐一LF爐外精煉—連鑄方坯一高線軋制一斯泰爾摩控冷工藝方法。線材化學(xué)成分C0.79-0.86%、Mn0.30-0.60%、Si0.15-0.35%，線材開軋溫度950-1100°C，終軋溫度900-1050°C。本發(fā)明斯泰爾摩控冷工藝方法實施例1，它包括風(fēng)冷工藝和水冷工藝。所述水冷工藝中如圖1所示，圖中的1_14為1一14號噴水噴嘴，箭頭方向為噴水方向和線材行走方向(軋制方向)。l一7號噴水噴嘴從在冷卻輥道的上方向冷卻輥道上行走的線材噴水，8—14號噴水噴嘴從下方向冷卻輥道上行走的線材噴水。各個水冷段內(nèi)中，各噴水噴嘴以噴水角度為1525°、8595°交替排列方式向冷卻輥道上行走的線材噴水，噴水角度為噴水噴嘴軸線與線材行走方向的夾角；其中，最末端的噴水噴嘴(7、14號噴水噴嘴)以順線材行走方向1525°的噴水角度向線材噴水，其它(1、3、5、8、10、12號噴水噴嘴)噴水角度為1525°的噴水噴嘴均以逆線材行走方向1525°的噴水角度向線材噴水。所述風(fēng)冷工藝中如圖2所示，吹風(fēng)噴嘴16從在冷卻輥道的上下左右向冷卻輥道上行走的線材15吹風(fēng)。表1和表2為兩種工藝控冷參數(shù)與拉伸性能的對比，其中對比工藝1是沒有使用本發(fā)明時的傳統(tǒng)工藝。表l①UmmSWRH82A線材兩種工藝控軋參數(shù)的對比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2兩次控軋工藝得到的不同熱檢拉伸性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本發(fā)明實施例l與對比工藝l相比，斯泰爾摩輥道入口速度提高后，斯泰爾摩輥道上盤條圈間距從66mm增加至76mrn，這有利于線圈充分拉開，增加相變冷卻速度，從而提高盤條的機械性能。線圈及線圈之間的搭點分布距離也更遠，線圈的冷卻也會更均勻，進而使線材通條性能的差異減少。由表2可見，吐絲溫度和斯泰爾摩輥道速度提高后，線材強度、塑性等機械性能指標(biāo)得到明顯改善，其中抗拉強度均值從1057MPa增至1090MPa(增幅3%)，延伸率從8%增至11%(增幅38W，面縮率從17%增至29%(增幅71%)，并且性能波動范圍減小。索氏體百分比由75%提高到85%<生產(chǎn)06.5mm石油鋼繩用SYS72A線材的工藝路線如下100噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐一LF精煉一連鑄方坯一高線軋制一斯泰爾摩控冷工藝方法。線材化學(xué)成分C0.69-0.76%、Mn0.30-0.60%、Si0.15-0.35%，盤條開軋溫度950-1100",終軋溫度■-1050°C。本發(fā)明斯泰爾摩控冷工藝方法實施例2與實施例1基本相同，區(qū)別見表3。表3和表4為兩種工藝控冷參數(shù)、得到性能及組織的對比，其中對比工藝2是沒有使用本發(fā)明時的傳統(tǒng)工藝。表3c]>6.5mmSYS72A線材兩種工藝控軋參數(shù)的對比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4兩次控軋工藝得到的不同熱檢拉伸性能和組織(最小值-最大值/平均值)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>吐絲溫度和輥道入口速度提高后，索氏體百分比由85%提高到93%，抗拉強度的均值提高54MPa(增幅5%)，延伸率提高1.8%(增幅12%)，面縮率提高8.2%(增幅23W。上述實施例解決了石油鋼繩用盤條、制繩鋼絲用盤條和鋼絞線用盤條等強度偏低、通條性差的問題。權(quán)利要求1、一種斯泰爾摩控冷工藝方法，它包括風(fēng)冷工藝和水冷工藝，其特征在于所述水冷工藝中至少一個水冷段內(nèi)中，各噴水噴嘴以噴水角度為15～25°、85～95°交替排列方式向冷卻輥道上行走的線材噴水，噴水角度為噴水噴嘴軸線與線材行走方向的夾角；所述風(fēng)冷工藝中吹風(fēng)噴嘴從在冷卻輥道的上下左右向冷卻輥道上行走的線材吹風(fēng)。2、如權(quán)利要求1所述的斯泰爾摩控冷工藝方法，其特征在于所述水冷段內(nèi)中，最末端的噴水噴嘴以順線材行走方向1525°的噴水角度向線材噴水，其它噴水角度為1525°的噴水噴嘴均以逆線材行走方向1525°的噴水角度向線材噴水。3、如權(quán)利要求1所述的斯泰爾摩控冷工藝方法，其特征在于噴水噴嘴從在冷卻輥道的上方和下方向冷卻輥道上行走的線材噴水。4、如權(quán)利要求1所述的斯泰爾摩控冷工藝方法，其特征在于它的吐絲溫度為880-1000°C，線材通過700-85(TC溫度區(qū)間時的冷卻速度不小于30°C/s。全文摘要本發(fā)明涉及一種斯泰爾摩控冷工藝方法，它包括風(fēng)冷工藝和水冷工藝，所述水冷工藝中至少一個水冷段內(nèi)中，各噴水噴嘴以噴水角度為15～25°、85～95°交替排列方式向冷卻輥道上行走的線材噴水，噴水角度為噴水噴嘴軸線與線材行走方向的夾角；所述風(fēng)冷工藝中吹風(fēng)噴嘴從在冷卻輥道的上下左右向冷卻輥道上行走的線材吹風(fēng)。本發(fā)明方法可有效破壞鋼材表面的膜冷卻狀態(tài)，形成直接與鋼材接觸的核冷卻狀態(tài)，能減少或抑制網(wǎng)狀組織的析出，保證主控組織為均勻的索氏體組織，以得到優(yōu)良的拉拔性能。文檔編號B21B45/02GK101664764SQ20091027218公開日2010年3月10日申請日期2009年9月22日優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日發(fā)明者勇周,夏艷花,桂江兵,桂美文,沈金龍,練瑞民,羅德信,蔣躍東,覃之光申請人:武漢鋼鐵(集團)公司