高碳鋼絲切丸用線材及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼鐵產品生產技術領域，具體的是指一種高碳鋼絲切丸用線材及其生產方法。
【背景技術】
[0002]金屬表面拋噴丸強化(shot peening)是利用機械離心式或氣動式設備將磨料高速射出，沖擊傳動零部件表面致表面形變并產生壓應力、產生塑性變形，引起表面形變強化的方法，可改善和提高零部件表面性能，提高疲勞強度，其中高碳鋼絲切丸是拋丸強化用的理想金屬磨料。
[0003]目前，拋噴丸清理與強化在工業生產中的應用越來越廣泛，國內每年各種金屬磨料的消耗量就達到約五十萬噸，其中用于拋噴丸強化的磨料中，鋼絲切丸就占到70%。
[0004]鋼絲切丸即是將鋼絲切段而成的丸粒，根據使用鋼絲的不同，分為不銹鋼絲切丸、高碳鋼絲切丸和低碳鋼絲切丸。國內目前鋼絲切丸市場較為混亂，主要生產技術含量較低的產品，用于彈簧、軸、齒輪、葉片等硬度較高的傳動零部件處理的高硬度鋼絲切丸幾乎全是進口。
[0005]在所查公開發表文獻中，有關于鋼絲切丸用線材生產的報道:一種鋼絲切丸金屬磨料，其重點為鋼絲切丸及其生產方法，且其鋼絲原料成分及各元素含量不同。一種高強度低合金高碳鋼盤條及其生產方法，采用高碳0.86%?1.0%、鉻合金化(0.10%?1.0% )，但沒有釩合金，且其生產方法中沒有真空處理，連鑄坯為矩形，生產的高強度盤條用于拉拔。研究的高碳鋼絲切丸作為一種新拋丸強化用金屬磨料，其重點也為鋼絲切丸及其生產方法，其原料成分僅有碳、硅、錳、磷、硫，沒有合金元素要求。
[0006]在檢索的文獻中，未見關于高碳鋼絲切丸用線材及其生產方法的報道。
[0007]因此，為了提高高碳鋼絲切丸的硬度，提高歐文使用壽命，需要研制出一種Cr、V微合金化高碳鋼成分，并通過工藝改進，均勻盤條的組織與性能，以滿足連續冷拉加工要求。
【發明內容】
[0008]為了克服上述【背景技術】的不足，本發明的目的是提供一種高碳鋼絲切丸用線材及其生產方法，其通過控制P、S、N含量，提高鋼質的純凈度，降低成分偏析。
[0009]為實現上述目的，本發明所提供的一種高碳鋼絲切丸用線材，其特征在于:所述線材中各組分的重量百分比為:C:0.70?0.86%、Mn:0.50?0.90%、S1:0.15?0.35%、Cr 彡 0.40%、V 彡 0.05%、P 彡 0.020%、S 彡 0.015%、Cu 彡 0.20%、N 彡 0.0065%，其余為Fe及不可避免的雜質。通過控制P、S、N含量，提高鋼質的純凈度，降低成分偏析。
[0010]作為優選方案，所述線材中各組分的重量百分比為:C:0.84%、Mn:0.71%、Si:
0.23% ^ Cr:0.326%、V:0.005%、P:0.011%、S:0.010%、Cu:0.04%、N:0.0043%，其余為Fe及不可避免的雜質。
[0011]本發明還提供一種生產上述高碳鋼絲切丸用線材的方法，包括如下步驟:
[0012]I)高爐冶煉鐵水一2)鐵水脫硫一3)轉爐冶煉一4)爐底吹氬一5)LF(LadleRefining Furnace，鋼包精煉爐)精煉一6) VD (Vacuum Degassing，真空脫氣)脫氣一7)連續鑄鋼一8)鑄坯清理一9)方坯加熱一10)高線乳制一11)斯太爾摩控冷一12)集卷一13)P/F (Proceed/Free,驅動、游動)運輸線一14)打捆;
[0013]其中，在所述3)轉爐冶煉步驟中出鋼碳含量< 0.15% ;在所述7)連續鑄鋼步驟中連鑄中包鋼水過熱度為25?35°C，拉速為1.10?1.40m/min，結晶器采用電磁攪拌，連鑄采用輕壓下，總壓下量為10?15_ ;在所述10)高線乳制步驟中高線加熱爐的鋼坯出爐溫度為980?1040 °C，乳制規格為Φ 5.5?8.0mm ;在所述11)斯太爾摩控冷步驟中斯太爾摩風機入口的輥道速度為0.75?0.91m/So
[0014]進一步地，在所述3)轉爐冶煉步驟中出鋼碳含量為0.070% ;在所述7)連續鑄鋼步驟中連鑄中包鋼水過熱度為28°C，拉速為1.30m/min,電磁攪拌參數中包括330A的攪拌電流和3.0Hz的工作頻率，連鑄總壓下量為11.5mm，連鑄坯斷面尺寸為200 X 200mm2;在所述10)高線乳制步驟中高線加熱爐的鋼坯出爐溫度為1008°C，乳制規格為Φ5.5mm ;在所述
11)斯太爾摩控冷步驟中斯太爾摩風機入口的輥道速度為0.75m/So
[0015]采用LF精煉、VD脫氣等精煉工藝可以調整并均勻鋼中的化學成分，減少夾雜和氣體含量；通過提高鋼坯出爐溫度，高線加熱爐能夠使鋼坯化學成分更均勻，提高斯太爾摩風機的輥道速度可以保證通條性能的改進，而降低線材相變中后期的風機風量保證相變期間充分轉變，避免中心馬氏體的產生。采用爐底吹氬可進一步調整并均勻鋼中的化學成分，最大限度地減少夾雜和氣體含量。
[0016]本發明的優點在于:該高碳鋼絲切丸用線材及其生產方法，能夠滿足線材制品行業對新產品的技術要求，具有線材鋼質的純凈度高、成分和組織均勻以及通條性能好的特點，具有很好的社會和經濟效益，值得推廣。
【具體實施方式】
[0017]以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
[0018]實施例1:
[0019]一種高碳鋼絲切丸用線材，其中各組分的重量百分比為:C:0.70%, Mn:0.90%、Si:0.35%、Cr:0.016%、V:0.006%、P:0.011 %、S:0.009%、Cu:0.04%、N:0.0056%，其余為Fe及不可避免的雜質。
[0020]生產上述高碳鋼絲切丸用線材的方法，包括以下步驟:高爐冶煉鐵水一鐵水脫硫—轉爐冶煉一吹氣一LF精煉一VD脫氣一連續鑄鋼一鑄還清理一方還加熱一尚線乳制一斯太爾摩控冷一集卷一P/F線運輸一打捆。其中，轉爐冶煉步驟中出鋼溫度1665°C，出鋼碳含量0.06%，采用爐底吹氬、LF精煉、VD脫氣及軟吹等精煉工藝可以調整并均勻鋼中的化學成分，減少夾雜和氣體含量；連續鑄鋼步驟中連鑄中包鋼水過熱度25°C，拉速為1.1Om/min，結晶器采用電磁攪拌(攪拌電流為330A，頻率為3.0Hz)，連鑄采用四輥輕壓下，每輥壓下量分別為2.0mm、3.5mm、3.0mm和3.0mm，連鑄還斷面尺寸為200 X 200mm2;高線乳制步驟中高線加熱爐的鋼坯出爐溫度為980°C，乳制規格為Φ5.5mm ;斯太爾摩控冷步驟中斯太爾摩風機入口的棍道速度為0.75m/so
[0021]本發明高碳鋼絲切丸用線材的抗拉強度達1105MPa，斷面收縮率為56%，索氏體含量為90%，中心網狀碳化物為0.0級，中心馬氏體O級，奧氏體晶粒度8級，A、B、C、D夾雜物分別為0.5級、O級、O級、0.5級。
[0022]實施例2:
[0023]一種高碳鋼絲切丸用線材，其中各組分的重量百分比為:C:0.86%, Mn:0.50%,Si:0.15%、Cr:0.136%、V:0.019%、P:0.009%、S:0.006%、Cu:0.04%、N:0.0052%，其余為Fe及不可避免的雜質。
[0024]生產上述高碳鋼絲切丸用線材的方法，包括以下步驟:高爐冶煉鐵水一鐵水脫硫—轉爐冶煉一吹氣一LF精煉一VD脫氣一連續鑄鋼一鑄還清理一方還加熱一尚線乳制一斯太爾摩控冷一集卷一P/F線運輸一打捆。其中，轉爐冶煉步驟中出鋼溫度1660°C，出鋼碳含量0.083%，采用爐底吹氬、LF精煉、VD脫氣及軟吹等精煉工藝可以調整并均勻鋼中的化學成分，減少夾雜和氣體含量；連續鑄鋼步驟中連鑄中包鋼水過熱度35°C，拉速為1.40m/min,結晶器采用電磁攪拌(攪拌電流為330A，頻率為3.0Hz)，連鑄采用四輥輕壓下，每輥壓下量分別為3.0mm、3.5mm、3.0mm和3.0mm，連鑄還斷面尺寸為200 X 200mm2;高線乳制步驟中