[发明专利]控制超高碳桥索钢盘条珠光体团簇间铁素体相的生产方法

说明书

本发明涉及钢铁材料技术领域，公开了一种控制超高碳桥索钢盘条珠光体团簇间铁素体相的生产方法，包括如下步骤：钢坯制备、钢坯加热、钢坯轧制、风冷降温和后处理。本发明控制超高碳桥索钢盘条珠光体团簇间铁素体相的生产方法，避免生产铁素体相，使珠光体团簇结合紧密，盘条时效后具有优良的塑性和均匀性，可有效避免由于异常铁素体相导致的扭转失效。

技术领域

本发明涉及钢铁材料技术领域，具体涉及一种控制超高碳桥索钢盘条珠光体团簇间铁素体相的生产方法。

背景技术

随着全球交通的需求持续增长，桥梁建设已经向跨越海峡和海洋的方向发展，桥梁缆索用热镀钢丝具有广阔的市场推广前景。随着桥梁跨度的不断增加，建设地点的自然环境日趋复杂，对大桥缆索用热镀钢丝提出了更高的要求，对钢丝材料的强度和韧性需求均大幅提高，其中钢丝扭转(次/360°)要求≥12次，这对其组织和性能均匀性要求极高，也是高强桥索钢研发的瓶颈。

桥索钢盘条是制作桥梁缆索钢丝的原材料，是一种典型的过共析钢，目前主流的桥索钢碳含量范围为0.82～0.98％，直径尺寸范围为12.5～15.0mm，为了保证材料优良的扭转性能，必须控制其显微组织以索氏体为主，索氏体为分布均匀的铁素体和渗碳体片状结构，形变滑移所产生的位错运动可以均匀分散，不易产生位错早期堆积而引起应力集中。但是当盘条组织中存在异相组织时，由于组织变形系数的差异，会造成钢丝在扭转过程中变形应力集中，钢基形变不连续，从而加速扭转失效，造成扭转性能不合。

高碳桥索钢中比较常见的异相组织之一是网状渗碳体(简称“网碳”)，产生网碳的主要原因是高碳盘条成分偏析程度较大导致其贫碳区与富碳区的差距加大，在控冷工艺不足以抑制网碳的析出条件下，网碳呈网状析出。网碳的析出程度与盘条的碳含量强烈相关，平均每提高0.01％碳，可相应地提高网状碳化物0.045级。网碳的产生原因和控制措施均比较明确，通过控制盘条的整体碳含量和碳偏析的程度，再辅助以较强的控冷措施(例如盐浴处理、铅浴处理和水浴处理等)，可有有效的避免网碳在高碳盘条中的生成。

另外一种高碳钢中相对少见的异相组织是珠光体团簇间的铁素体相，这类铁素体对盘条的力学性能不会产生恶化，而且还会轻微提升冲击韧性和延伸率。但是对于桥索钢而言，由于其有严苛的扭转性能要求，而铁素体相作为软相在扭转过程中最早且最大程度的承受扭转变形，极易异常失效，会严重恶化扭转性能。由于铁素体存在形式比较隐蔽，且对于多数高碳钢而言不会导致性能恶化，因此尚未引起从业者的广泛重点关注，对其产生的机理和预防方法也无定论。

由于高碳桥索钢盘条组织中存在少量珠光体团簇间的铁素体相，铁素体相在钢丝扭转过程中最早且最大程度的承受扭转变形，也极易异常失效，是造成钢丝扭转性能不合的主要原因之一。若能通过对高碳钢盘条中的铁素体相进行严格控制，可以有效减少扭转异常断丝，提高材料质量，减少不必要的人力浪费。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种控制超高碳桥索钢盘条珠光体团簇间铁素体相的生产方法，避免生产铁素体相，使珠光体团簇结合紧密，盘条时效后具有优良的塑性和均匀性，可有效避免由于异常铁素体相导致的扭转失效。

为实现上述目的，本发明所设计的控制超高碳桥索钢盘条珠光体团簇间铁素体相的生产方法，包括如下步骤：

A)钢坯制备：所述钢坯的化学成分重量比为：

C：1.00～1.35％、Si≤0.22％、Mn：0.65～1.15％、P≤0.020％、S≤0.015％、Cr：0.20～0.35％、(V+Ti)≤0.10％，其余为Fe及杂质元素，所述杂质元素的总量≤0.1％；

所述钢坯的外形尺寸如下：

断面尺寸为(160±5)×(160±5)mm，对角线差≤9mm，定尺长度为11800～11880mm；

夹杂物：A/C类夹杂物级别≤2.0级。B/D类夹杂物级别≤1.0级；