本發(fā)明屬于高速線材生產(chǎn)，具體涉及一種表面低脫碳70鋼盤條的制造方法。
背景技術(shù)：
1、70鋼作為一種常用的碳素鋼絲繩用鋼，因其具有較高的強(qiáng)度和良好的韌性，被廣泛應(yīng)用于制造各種類型的鋼絲繩。這種鋼材的廣泛應(yīng)用使得70鋼在線材市場中占據(jù)重要的地位。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《gb/t?4354-2008?優(yōu)質(zhì)碳素鋼熱軋盤條》，60鋼以上盤條脫碳層深度≤2.5d%或≤2.0d?%，按正常生產(chǎn)工藝軋制的φ5.5mm盤條脫碳層深度控制在1.0d%以內(nèi)，可滿足客戶正常使用需求。然而，下游客戶在開發(fā)漁業(yè)、電梯、汽車用鋼絲繩過程中，盤條表面脫碳嚴(yán)重時在鋼絲退火后鋼表面脫碳處形成有魏氏組織或粗大鐵素體，并沿晶界向內(nèi)部延伸，影響后續(xù)拉拔使用。如圖1所示，其中，（a）為前期盤條表面脫碳狀態(tài)，（b）為拉拔后鋼絲表面脫碳狀態(tài)（嘗試達(dá)2.6mm）；（c）為鋼絲熱處理前脫碳形貌，（d）為鋼絲熱處理后脫碳形貌。鑒于此，現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的70鋼脫碳層已無法滿足使用要求。該要求遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，控制難度極高，為滿足客戶高端產(chǎn)品加工需求，提升產(chǎn)品的市場競爭力，亟需一種表面無脫碳70鋼盤條的制造方法。
2、根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，公開號cn102284478b提出了一種能降低高碳鋼線材脫碳的軋制方法，該方法包括鑄坯加熱、粗軋、中軋、預(yù)精軋、精軋、采用斯太爾摩方式冷卻。采用低溫條件下軋制，通過采取前移機(jī)架軋制法，使終軋速度大于30m/s，從而縮短了加熱時間，減少了鋼坯在高溫區(qū)域的停留時間，使軋制節(jié)奏加快，燃料消耗降低，還能提高金屬收得率，增加生產(chǎn)效率，減輕高碳鋼線材表面脫碳的危害。其優(yōu)點(diǎn)在于通過前移機(jī)架法縮短了加熱時間，減輕盤條表面脫碳。但其鋼坯加熱溫度控制在910-950℃，爐溫過低，對于常規(guī)軋機(jī)負(fù)荷較大，不具有普遍適用性。
3、公開號cn103305675b提出了一種鋼簾線用熱軋盤條表面脫碳層的控制方法，該方法包括在加熱鋼坯步驟中關(guān)閉位于預(yù)熱段和加熱段相鄰處的部分燒嘴，并控制預(yù)熱段溫度700-760℃，預(yù)熱時間為56-66分鐘；加熱段前半段溫度為890-930℃，加熱段后半段加熱溫度為930-970℃，加熱段加熱時間為56-66分鐘；均熱段溫度為970-1010℃，均熱時間為44-52分鐘；開軋溫度950-980℃，吐絲溫度860-890℃，并采用斯太爾摩控冷線控制冷卻。其優(yōu)點(diǎn)在于鋼坯加熱過程中溫度控制較低，但各加熱段加熱時間較長，生產(chǎn)效率偏低。
4、公開號cn104451084a提出了一種高品質(zhì)彈簧鋼低脫碳層的制造方法，其具體步驟為，第一步為電弧爐冶煉——鋼包精煉——連鑄澆注；第二步為1350軋機(jī)軋制160*160mm連鑄初軋坯——精整；第三步為盤條或棒材軋制，加熱爐加熱工藝為均熱溫度900-1000℃，加熱保溫時間≥2小時，鋼坯出爐溫度900-950℃，陰陽面溫差≤40℃?？乩涔に嚍檐埑杀P條或棒材后在線緩冷或棒材堆冷，保溫罩全部關(guān)閉，冷速40-80℃/h，成品鋼材脫碳層小于0.8d%。其優(yōu)點(diǎn)在于可有效降低鋼材表面脫碳層，但該方法需大方坯開坯生產(chǎn)，產(chǎn)線受限。
5、公開號cn112899466a提出了一種彈簧鋼防脫碳的加熱爐控制方法，所用彈簧圓鋼鋼種為60si2mna，采用三段式步進(jìn)加熱爐、混合煤氣為燃料進(jìn)行加熱，為防止脫碳，設(shè)計(jì)不同停機(jī)時間段的升降溫制度，避免鋼坯在加熱段長時間高溫加熱；為了減少在爐時間，根據(jù)各規(guī)格的軋制節(jié)奏，制定與之匹配的坯料入爐規(guī)則，鋼坯總在爐時間控制在90-110min；根據(jù)在爐時間及開軋溫度的要求，制定合理的加熱升溫曲線，避免長時間的高溫加熱；根據(jù)該材質(zhì)的易脫碳性質(zhì)，調(diào)整制定與之相匹配的爐內(nèi)氣氛參數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)在于通過升降溫制度、坯料入爐規(guī)則、加熱升溫曲線等細(xì)節(jié)操作實(shí)現(xiàn)脫碳控制，但脫碳控制效果未明確。
6、因此，本發(fā)明針對多項(xiàng)影響脫碳的因素，通過試驗(yàn)優(yōu)化加熱爐溫度、爐氣氛圍、在爐時間、裝鋼方式等工藝參數(shù)，降低盤條表面脫碳層厚度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種表面低脫碳70鋼盤條的制造方法，通過合理的成分組成、冶煉控制及加熱、軋制工藝配合，生產(chǎn)出表面低脫碳70鋼盤條。
2、本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種表面低脫碳70鋼盤條，其特征在于：包括如下質(zhì)量百分比的各組分：c：0.68-0.72%；si：0.17-0.30%；mn：0.60-0.70%；p：≤0.020%；s：≤0.010%；al：≤0.004%；o：≤40ppm；n：≤50ppm；ni：≤0.10%；cr：≤0.10%；cu：≤0.10%；其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。
3、本發(fā)明還公布了上述盤條的制造方法：包括鐵水預(yù)處理步驟、轉(zhuǎn)爐冶煉步驟、lf處理步驟、連鑄步驟、加熱步驟、軋制步驟、冷卻步驟、成品精整步驟、緩冷步驟；其特征在于：
4、所述冶煉步驟：轉(zhuǎn)爐吹煉后期進(jìn)行底吹氮/氬氣切換。禁止在吹煉末期加入燒結(jié)礦、球團(tuán)礦或吹煉結(jié)束后吹掃氮?dú)庹{(diào)溫。吹煉終點(diǎn)控制目標(biāo)：c：≥0.08%，p：≤0.015%，出鋼溫度：1600℃-1650℃。脫氧劑及合金的加入順序：硅鈣鋇—低鋁硅鐵—高碳錳鐵，使用低氮增碳劑補(bǔ)碳；補(bǔ)吹或過氧化爐次適當(dāng)補(bǔ)加脫氧劑，開始出鋼時使用增碳劑預(yù)脫氧；根據(jù)鐵水成分、吹煉控制情況等微調(diào)合金加入量；出鋼過程全程吹氬；擋渣出鋼，嚴(yán)格控制鋼包下渣量，出鋼后期避免長時間大氬氣攪拌。爐后目標(biāo)成分：c：0.58-0.68%，si：0.15-0.25%，mn：0.50-0.65%，p：≤0.015%，s：≤0.018%，爐后溫度：≥1520℃。鋼水進(jìn)入lf爐工位保持吹氬攪拌，分批次加入石灰、螢石造渣，保持白渣時間不低于15min。微調(diào)成分至控制范圍，禁用含鋁物料。軟吹時間≥10min，軟吹后加入覆蓋劑40-60kg。
5、所述連鑄步驟：控制中間包過熱度28±5℃，連鑄坯采用168mm*168mm斷面生產(chǎn)，拉速2.0-2.2m/min，澆鑄過程保持恒拉速，結(jié)晶器水流量120-140?m3/h，結(jié)晶器電磁攪拌參數(shù):電流250a、頻率3hz，末端電磁攪拌參數(shù):?電流320a、頻率6hz，保持中包液面高度：≥850mm，中包渣厚：≤150mm，液渣層厚度：5-8mm，水口插入深度：80-100mm，中包類型：塞棒包。鋼坯需確認(rèn)無影響軋制的脫方、鼓肚等缺陷。
6、所述軋制步驟：加熱爐空步裝鋼，坯料入爐控制均熱段溫度：1060-1100℃，空燃比：加熱段0.7±0.03、均熱段0.6-0.65，除磷投用，除磷水壓力：13-15mpa。進(jìn)精一溫度：860-920℃，進(jìn)精二溫度：860-900℃，吐絲溫度：860-890℃，軋制速度：100m/s。
7、所述冷卻步驟：風(fēng)冷輥道起始速度：0.9m/s，風(fēng)機(jī)：1-2#風(fēng)機(jī)開85%，3-4#風(fēng)機(jī)開80%，5-6#風(fēng)機(jī)開60%，保溫罩全開。
8、所述成品精整步驟：切除頭部白線、尺寸不合和有害缺陷部分，不得有裂紋、折疊、耳子、結(jié)疤、分層及夾雜等缺陷，盤條頭尾加墊片并套袋防護(hù)。
9、所述緩冷步驟：線卷下線后入庫，集中堆垛緩冷。
10、進(jìn)一步的：所述組織為索氏體+珠光體，盤條成品成分滿足gb/t4354-2008標(biāo)準(zhǔn)要求。
11、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明的低脫碳70鋼盤條，通過優(yōu)化加熱爐工藝有效解決盤條表面脫碳問題。盤條表面無明顯脫碳現(xiàn)象，其中個別樣品表面有零星鐵素體痕跡，深度在0.03mm以內(nèi)。