[发明专利]一种具有优异深拉拔加工性能的中碳钢热轧盘条及制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种具有优异深拉拔加工性能的中碳钢热轧盘条及制备方法。热轧盘条采用高温加热方式，加热炉均热段温度1190‑1250℃；高温精轧+高温吐丝，控制预精轧和精轧温度920‑980℃，吐丝温度控制940‑1000℃；采用相变前“超快冷≥30℃/s”+相变过程等温+相变后空冷的冷却路径进行控冷。该方法制备的盘条，获得近似伪共析的索氏体S+珠光体P+少量未成网铁素体F显微组织，抗拉强度高至800MPa～850MPa，面缩提升至≥63％，F铁素体含量降低至≤8％，晶粒度6.0‑6.5级，盘条的强塑性显著提升，实现优异的深拉拔加工性能，提高下游用户生产效率及钢丝力学性能。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种具有优异深拉拔加工性能的中碳钢热轧盘条及制备方法。

背景技术

优质中碳碳素钢热轧盘条经下游用户深拉拔加工，广泛用于钢丝制品及钢丝绳。为实现提高效率、节约能源、绿色环保的发展要求，拉拔过程不经中间热处理，直接多道次拉拔至钢丝成品，总减面率高达95％以上。因此，对热轧盘条的显微组织及强塑性指标要求苛刻，需要具有优异的深拉拔加工性能。中碳碳素钢，以45钢为代表，传统热轧态显微组织为铁素体F+珠光体P组织，其中铁素体呈块状或网状分布，由于铁素体F与珠光体P的性质差异大，在深拉拔加工过程中，由于两种组织的变形不协调性，逐步在相界面处形成微裂纹导致拉拔断丝率高，影响客户加工效率及成品钢丝质量。

基于中碳碳素钢盘条的显微组织及深拉拔加工性能生产和研究现状，能够生产出一种深拉拔加工性能优、成分简单、工艺简单的热轧盘条，且满足下游低成本、高效率、免热处理的中碳碳素钢盘条是本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种具有优异深拉拔加工性能的中碳钢热轧盘条，按质量百分比其化学元素组成为：C：0.40～0.50％，Mn：0.50～0.80％，Si：0.17～ 0.37％，P≤0.025％，S≤0.020％，Cr：≤0.20％，Ni：≤0.20％，Cu：≤0.20％，Al：≤0.0050％，N：≤0.0050％，O：≤0.0035％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明免退火合金钢中碳钢热轧盘条的化学成分组成说明：

C：0.40～0.50％，C是经济有效的强化元素，通过固溶强化和析出强化可明显提高钢的强度，随着C含量的增加，拉拔的加工硬化量、强度增大。C含量越低，渗碳体含量越少，越难获得伪共析组织，铁素体呈块状或网状分布，不利于拉拔加工。由此将其下限规定为0.40％(优选为0.43％以上，更优选为0.45％以上)。

Mn：0.50～0.80％，Mn作为脱氧作用，锰固溶强化元素，可提高钢的淬透性，有利于获得伪共析组织，为了发挥锰的作用，下限设定为0.50％，(优选为 0.60％以上，更优选为0.65％以上)，若锰含量过高，则易发生中心偏析，对拉拔性能不利，因此锰含量上限规定为0.80％。

Si：0.17～0.37％，Si是本钢中的脱氧元素，并以固溶强化形式存在于珠光体组织中的铁素体相，拉拔时加工硬化降低材料的延展性。当Si含量低，脱氧效果和强度提高效果不充分，因此下限为0.17％，Si的含量过高，不利于拉拔性能，由此将其上限规定为0.37％(优选为0.30％以下，更优选为0.25％以下)。

Al：≤0.0050％，Al作为脱氧有效元素，易生产高Al₂O₃、尖晶石类不变形夹杂物，导致钢丝深拉拔过程中断丝，因此本发明产品采用Si脱氧；且Al与N结合形成AlN粒子可阻碍奥氏体晶粒粗化及在轧制或冷却过程中析出降低奥氏体的稳定性，促进先共析铁素体F析出，不利于伪共析组织获得。由此本发明规定其上限为0.0050％(优选为0.0040％以下，更优选为0.0030％以下)。