本發明屬于鋼鐵冶煉和高速線材軋制技術領域,涉及一種具有高導電率的超低碳盤條及其生產方法。
背景技術:
具有一定導電性能的熱軋盤條因其良好的導電性、機械性能,經過拉拔、熱處理、鍍銅等加工工藝,被廣泛應用于銅包鋼絲、同軸電纜、電子元器件等領域。但出于成本考慮,銅包鋼絲、同軸電纜、電子元器件等下游客戶對采用的熱軋盤條要求導電率值≥16.3%,且控制水平穩定。
專利201110409858.X公開了一種“低電阻的低碳鋼及其制備方法和在制備銅包鋼鋼絲中的用途”,其低碳鋼的化學成分:C:0.009%,Si:0.02%,Mn:0.15%,P:0.011%,S:0.005%,公開了各化學成分的配比關系,該配比關系只有一種,且未對成品的導電率進行報道。專利2011102217963.3公開了一種“銅包鋼用鋼及其生產方法”,其化學成分:C≤0.01%,Si≤0.009%,Mn:0.05-0.12%,Als:0.008-0.025%,P:0.015%,S:0.010%,該成分與本發明的化學成分顯著不同,且未對導電率進行報道。專利201310401021.X公開了“一種導電用超低碳鋼盤條及其生產方法”,其冶煉方法為轉爐+RH爐精煉,且導電率要求≥15.0%。專利201210449149.9公開了“一種采用硅當量控制無取向硅鋼熱軋板的軋制方法”,其主要涉及板坯軋制,采用的硅當量公式Sieq=Si+2.2Al+5C+2.9P+0.63Mn。
迄今為止,本領域尚未見有關超低碳盤條的低成本、高導電率的穩定生產工藝的相關報道。因此,如何開發一種降低生產成本,滿足下游客戶使用的高導電率超低碳盤條成為本行業內各生產企業亟待解決的技術問題。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是提供一種具有高導電率的超低碳盤條;本發明還提供了一種具有高導電率的超低碳盤條的生產方法。
為解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:一種具有高導電率的超低碳盤條,所述超低碳盤條主要化學成分及其質量百分含量如下:C≤0.012%,Si≤0.012%,Mn≤0.08%,P≤0.015%,S≤0.010%,且硅當量Sieq≤0.080%,其余為鐵和不可避免的雜質。
本發明所述超低碳盤條規格為Φ5.5-9.0mm,導電率≥16.3%。
本發明所述超低碳盤條的硅當量公式為:Sieq=(34*C+13*Si+6*Mn+16*P+12*S)/13。
本發明還提供一種上述具有高導電率的超低碳盤條的生產方法,所述生產方法包括冶煉、鑄坯、線材軋制、線材冷卻工序。
本發明所述冶煉工序依次包括:鐵水脫硫處理、頂底復吹轉爐冶煉、LF爐精煉和RH真空精煉。
本發明所述鑄坯工序,開坯和二次加熱時,加熱爐首先預熱到1050±10℃,然后加熱到1070±10℃保溫。
本發明所述鑄坯工序,連鑄坯在加熱爐內的總時間為180-240min,爐內氧含量≤7%。
本發明所述鑄坯工序,熱軋坯在加熱爐內的總時間為90-120min,爐內氧含量≤7%。
本發明所述線材軋制工序,精軋溫度為940±10℃,吐絲溫度為910±10℃。
本發明所述線材冷卻工序,采用緩冷工藝,斯太爾摩輥道上保溫罩全部閉,冷卻風機全部關閉,輥道速度為0.33-0.45m/s。
本發明的方法采用的原理是:無雜質的純鐵導電率理論值為17.2%,根據鐵中各元素含量和電阻系數的關系,引入用于計算導電率的硅當量概念,將各元素對導電率的影響與硅元素的影響進行對比,換算等效為硅元素對導電率的影響,即硅當量,其公式為:Sieq=(34*C+13*Si+6*Mn+16*P+12*S)/13,利用硅當量和導電率之間的線性關系,在合理進行成分設計的同時,對硅當量提出要求,實現超低碳盤條的高導電率設計;同時超低碳的成分控制,為盤條提供了良好的可拉拔性;合理的加熱溫度既可為后續軋制工藝的實現提供保證,又可使鋼坯組織充分奧氏體化,同時避免晶粒過度長大;通過高溫終軋、高溫吐絲以及軋后緩冷工藝有效保證盤條良好的綜合力學性能。高導電率、良好的拉拔以及綜合力學性能可有效減少下游客戶加工時線材表面包覆的銅層厚度,從而降低生產成本。
采用上述技術方案所產生的有益效果在于:1.本發明通過提出用于計算導電率的硅當量概念,并定義硅當量公式,合理的成分設計和軋制工藝實現超低碳盤條高導電率的穩定控制。2. 本發明生產的Φ5.5-9.0mm規格的超低碳盤條導電率≥16.3%。3.本發明生產的具有高導電率的超低碳盤條,在下游加工過程中可有效降低線材表面包覆的銅層厚度,從而降低生產成本。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例1
一種具有高導電率的超低碳盤條,主要化學成分及其質量百分含量如下:C:0.002%,Si:0.012%,Mn:0.08%,P:0.008%,S:0.010%,Sieq:0.073%,其余為鐵和不可避免的雜質。規格為Φ5.5mm,成品導電率為16.3%。
超低碳盤條的生產方法包括下述步驟:
(1)冶煉工序
冶煉工序依次包括:鐵水脫硫處理、頂底復吹轉爐冶煉、LF爐精煉和RH真空精煉。
(2)鑄坯工序
鑄坯進行開坯后,熱軋坯進行二次加熱,開坯和二次加熱時加熱爐首先預熱到1050℃,然后加熱到1065℃保溫;連鑄坯在加熱爐內的總時間為200min,爐內氧含量7%;熱軋坯在加熱爐內的總時間為120min,爐內氧含量6%。
(3)線材軋制工序
高溫終軋:進精軋溫度為940℃;高溫吐絲:吐絲溫度為910℃。
(4)線材冷卻工序
緩冷工藝:斯太爾摩輥道上保溫罩全部關閉,冷卻風機全部關閉,平均輥道速度為0.33m/s。
實施例2
一種具有高導電率的超低碳盤條,主要化學成分及其質量百分含量如下:C:0.012%,Si:0.004%,Mn:0.04%,P:0.015%,S:0.008%,Sieq:0.080%,其余為鐵和不可避免的雜質。規格為Φ6.5mm,成品導電率為16.4%。
超低碳盤條的生產方法包括下述步驟:
(1)冶煉工序
冶煉工序依次包括:鐵水脫硫處理、頂底復吹轉爐冶煉、LF爐精煉和RH真空精煉。
(2)鑄坯工序
鑄坯進行開坯后,熱軋坯進行二次加熱,開坯和二次加熱時加熱爐首先預熱到1040℃,然后加熱到1060℃保溫;連鑄坯在加熱爐內的總時間為240min,爐內氧含量6%;熱軋坯坯在加熱爐內的總時間為110min,爐內氧含量7%。
(3)線材軋制工序
高溫終軋:進精軋溫度為930℃;高溫吐絲:吐絲溫度為905℃。
(4)線材冷卻工序
緩冷工藝:斯太爾摩輥道上保溫罩全部關閉,冷卻風機全部關閉,平均輥道速度為0.45m/s。
實施例3
一種具有高導電率的超低碳盤條,主要化學成分及其質量百分含量如下:C:0.008%,Si:0.007%,Mn:0.06%,P:0.005%,S:0.005%,Sieq:0.066%,其余為鐵和不可避免的雜質。規格為Φ7.0mm,成品導電率為16.3%。
超低碳盤條的生產方法包括下述步驟:
(1)冶煉工序
冶煉工序依次包括:鐵水脫硫處理、頂底復吹轉爐冶煉、LF爐精煉和RH真空精煉。
(2)鑄坯工序
鑄坯進行開坯后,熱軋坯進行二次加熱,開坯和二次加熱時加熱爐首先預熱到1060℃,然后加熱到1070℃保溫;連鑄坯在加熱爐內的總時間為220min,爐內氧含量5%;熱軋坯坯在加熱爐內的總時間為95min,爐內氧含量6%。
(3)線材軋制工序
高溫終軋:進精軋溫度為935℃;高溫吐絲:吐絲溫度為900℃。
(4)線材冷卻工序
緩冷工藝:斯太爾摩輥道上保溫罩全部關閉,冷卻風機全部關閉,平均輥道速度為0.38m/s。
實施例4
一種具有高導電率的超低碳盤條,主要化學成分及其質量百分含量如下:C:0.005%,Si:0.003%,Mn:0.05%,P:0.010%,S:0.006%,Sieq:0.057%,其余為鐵和不可避免的雜質。規格為Φ8.0mm,成品導電率為16.5%。
超低碳盤條的生產方法包括下述步驟:
(1)冶煉工序
冶煉工序依次包括:鐵水脫硫處理、頂底復吹轉爐冶煉、LF爐精煉和RH真空精煉。
(2)鑄坯工序
鑄坯進行開坯后,熱軋坯進行二次加熱,開坯和二次加熱時加熱爐首先預熱到1055℃,然后加熱到1075℃保溫;連鑄坯在加熱爐內的總時間為192min,爐內氧含量4%;熱軋坯坯在加熱爐內的總時間為105min,爐內氧含量7%。
(3)線材軋制工序
高溫終軋:進精軋溫度為945℃;高溫吐絲:吐絲溫度為920℃。
(4)線材冷卻工序
緩冷工藝:斯太爾摩輥道上保溫罩全部關閉,冷卻風機全部關閉,平均輥道速度為0.41m/s。
實施例5
一種具有高導電率的超低碳盤條,主要化學成分及其質量百分含量如下:C:0.003%,Si:0.010%,Mn:0.07%,P:0.012%,S:0.007%,Sieq:0.071%,其余為鐵和不可避免的雜質。規格為Φ9.0mm,成品導電率為16.6%。
超低碳盤條的生產方法包括下述步驟:
(1)冶煉工序
冶煉工序依次包括:鐵水脫硫處理、頂底復吹轉爐冶煉、LF爐精煉和RH真空精煉。
(2)鑄坯工序
鑄坯進行開坯后,熱軋坯進行二次加熱,開坯和二次加熱時加熱爐首先預熱到1060℃,然后加熱到1080℃保溫;連鑄坯在加熱爐內的總時間為180min,爐內氧含量7%;熱軋坯坯在加熱爐內的總時間為90min,爐內氧含量6%。
(3)線材軋制工序
高溫終軋:進精軋溫度為950℃;高溫吐絲:吐絲溫度為915℃。
(4)線材冷卻工序
緩冷工藝:斯太爾摩輥道上保溫罩全部關閉,冷卻風機全部關閉,平均輥道速度為0.35m/s。
以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案,盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明進行修改或者等同替換,而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。