[发明专利]一种钒硼复合微合金化帘线钢盘条及其生产方法

说明书

本发明公开了一种钒硼复合微合金化帘线钢盘条及其生产方法，该盘条化学成分以质量百分比计为C 0.70～0.95％，Si 0.15～0.30％，Mn 0.35～0.50％，V 0.02～0.08％，B 0.0010‑0.0025％，P≤0.015％，S≤0.015％，Alt≤0.005％，V/N比值为5.0‑9.0，其余为Fe和不可避免的杂质。生产方法包括转炉冶炼、炉外精炼、大方坯连铸、开坯、高线轧制。本发明通过添加微量的钒元素，固定了钢中的氮，然后添加硼元素，避免了钢中产生BN，盘条的各项性能满足要求。与现有技术相比，使用本方法生产的帘线钢具有力学性能、金相组织通条性好、生产成本低等优点。

技术领域

本申请属于帘线钢生产技术领域，具体公开了一种钒硼复合微合金化帘线钢盘条及其生产方法。

背景技术

钢帘线是橡胶制品尤其是汽车子午胎理想的骨架材料。帘线钢是优质硬线钢的精品，是超洁净钢的代表产品和钢铁企业线材质量水平的标志性产品，被誉为“线材中的极品”、“线材皇冠上的明珠”。

帘线钢中添加少量的硼元素可以提高钢的淬透性，可用于生产更高强度的钢帘线，有利于汽车轻量化。钢中添加硼元素，一般需要钛来固氮，这样才能使钢中硼以自由硼的形式存在，这样才能发挥硼的作用，如果不进行固氮，钢中会产生BN，导致自由硼减少，硼的作用不明显，另外也会造成局部自由硼密度差异性较大，导致盘条的金相组织和力学性能的一致性较差。但是帘线钢不能采用添加钛来固氮，因为帘线钢要严格控制钢中氮化钛夹杂物，氮化钛夹杂物会恶化盘条拉拔性能。公开号为CN105063508B的中国专利公开了一种含硼帘线钢的生产方法，其特征在于：化学成分按重量比为：C 0.89～0.96％、Si 0.14～0.30％、Mn 0.30-0.60％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cu≤0.08％、Ni≤0.08％、Cr 0.10～0.50％、Als 0.001～0.008％、Mo≤0.08％、B 0.0008～0.0035％，其余为Fe和杂质元素。其缺点有：1、该方法将钢中Als控制在0.001～0.008％，目的在于用铝进行固氮生成AlN，防止产生BN，从而发挥硼提高钢的淬透性的作用。但是钢中铝更易于和氧进行结合生产氧化铝，不利于帘线钢中行氧化铝夹杂物的控制。目前一般帘线钢将铝含量控制在0.005％以下，钢中氧化铝夹杂物才能得到较好的控制。2、该方法使用铝不能完全固定钢中的氮，钢中会产生大量的BN，大量的BN在晶界析出，使得铸坯在矫直区产生大量矫直裂纹，为了保证盘条表面质量，铸坯不得不进行局部修磨或者全修磨，增加了生产成本。3、该方法使用铝不能完全固定钢中的氮，钢中会产生BN，造成钢中局部自由硼密度差异性较大，导致帘线钢盘条的金相组织和力学性能的一致性较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种钒硼微合金化帘线钢盘条及其生产方法。通过向钢中添加少量的钒，形成V(C,N)进行固氮，然后再加入硼，从而避免BN的产生。为了充分发挥钒元素的固氮作用，完全固定钢中氮元素以及以细小的V(C,N)形式存在，起到析出强化的作用，控制钢中的V/N比值为5.0-9.0。同时严格控制钢中铝含量(Alt≤0.005％)，避免氧化铝夹杂的产生。本发明提供如下技术方案：

一种钒硼复合微合金化帘线钢盘条，化学成分以质量百分比计为C 0.70～0.95％，Si 0.15～0.30％，Mn 0.35～0.50％，V 0.02～0.08％，B 0.0010-0.0025％，P≤0.015％，S≤0.015％，Alt≤0.005％，V/N比值5.0-9.0，其余为Fe和不可避免的杂质。

一种钒硼复合微合金化帘线钢盘条的生产方法，采用转炉冶炼+LF精炼+大方坯连铸+开坯+高线轧制生产工艺。控制入炉铁水S≤0.005％，铁水温度≥1300℃，出钢终点碳为0.08-0.30％，终点温度≥1640℃，转炉出钢添加低铝低钛的合金渣料。LF精炼时要求快速成渣，精炼渣碱度为1.04-1.08，精炼渣呈褐色后，添加钒铁，3-5min后再加入硼铁，LF工序的添加的为低铝低钛合金。