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ER50-6盘条拉拔开裂原因分析(文献参考).doc

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ER50-6盘条拉拔开裂原因分析(文献参考).docER50-6盘条拉拔开裂原因分析(文献参考).doc ER50-6盘条拉拔开裂原因分析 袁 长 波 (青岛钢铁控股集团有限公司,山东 青岛266043) 摘 要:低合金焊接用钢盘条在拉拔过程中有时出现劈裂现象,为找出其原因, 对每一道次的钢丝取样进行金相分析,发现劈裂钢丝对应的盘条和半成品钢丝中 都存在严重的横向珠光体带状偏析,且盘条的横向带状偏析与连铸坯的内部裂纹 有很好的对应关系,盘条中存在的严重横向带状偏析是造成钢丝劈裂的主要原 因。 关键词:ER50-6盘条;拉拔;开裂;偏析带;带状组织 中图分...

ER50-6盘条拉拔开裂原因分析(文献参考).doc
ER50-6盘条拉拔开裂原因分析(文献参考).doc ER50-6盘条拉拔开裂原因分析 袁 长 波 (青岛钢铁控股集团有限公司,山东 青岛266043) 摘 要:低合金焊接用钢盘条在拉拔过程中有时出现劈裂现象,为找出其原因, 对每一道次的钢丝取样进行金相分析,发现劈裂钢丝对应的盘条和半成品钢丝中 都存在严重的横向珠光体带状偏析,且盘条的横向带状偏析与连铸坯的内部裂纹 有很好的对应关系,盘条中存在的严重横向带状偏析是造成钢丝劈裂的主要原 因。 关键词:ER50-6盘条;拉拔;开裂;偏析带;带状组织 中图分类号:TG142.33 文献标识码:A 文章编号:1004-4620(2006)01-0042-02 Analysis of ER50-6 Steel Wire Rod Cracking During Drawing YUAN Chang-bo (Qingdao Iron and Steel Holding Group Co., Ltd., Qingdao 266043, China) Abstract:Cracking sometimes occurred during the course of drawing with the low alloy steel wire rod for welding electrode. In order to find out the reason, the samples in every drawing procedure are taken for metallographic examination. The results show that serious pearlite belt segregation existed in the wire rod and the semi-finished metal, and the transverse belt segregation corresponds well to the crack in the continuous casting billet. Therefore the main reason of the steel wires cracking is serious belt segregation existed in the steel wire rod. Key words:ER50-6 steel wire rod; drawing; cracking; segregation band; zone structure 1 前 言 青岛钢铁控股集团有限公司(简称青钢)自1997年开始生产焊接用低合金 钢盘条(H08Mn2SiA、ER50-6等),由于其拔丝性能好,成分稳定,深受用户欢 迎。但2000年6月份生产的某批号ER50-6盘条,经焊丝厂拉拔到φ1.0mm后,有的直接劈裂,有的经简单扭转后开裂。焊丝生产工艺为:盘条经机械剥壳、酸洗、中和,经Φ5.5mm?Φ5.0mm?Φ4.2mm?Φ3.4mm?Φ2.8mm?Φ2.3mm后,进水箱。再经9道减径拉成Φ1.0mm钢丝,然后酸洗、水洗、化学镀铜、定径抛光制成成品钢丝,最后绕盘、包装。钢丝经水箱拉拔后开始发现有劈裂现象,镀铜后的焊丝放置数天后表面出现锈蚀。 2 分析试验 对成品钢丝出现劈裂的批号(a)与不出现劈裂的批号(b)的剩余盘条从第一道工序开始跟踪,并对每一拉拔道次的钢丝取样组成a组试样和b组试样。 2.1 化学成分 a、b两组试样的化学成分都符合国标要求,分析结果见表1。 表1 盘条实际化学成分及 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 要求 % C Si Mn P S Ni Cr Cu 项目 a 0.077 1.04 1.76 0.012 0.019 0.050 0.050 0.050 b 0.076 1.02 1.73 0.011 0.018 0.012 0.057 0.024 国标 0.06,0.13 0.80,1.15 1.40,1.80 ?0.025 ?0.035 ?0.3 ?0.2 ?0.2 2.2 非金属夹杂物 对a、b两组试样的非金属夹杂物进行评级,结果见表2。可见两组试样的非金属夹杂物类型、级别及在钢丝中的分布都比较正常,且夹杂物经球化变性处理效果较好(见图1)。因此,可以判断a批盘条制成的钢丝出现劈裂,与非金属夹杂物无直接关系表2 a、b两组。 试样非金属夹杂评级 规格/mm φ5.5 φ5.0 φ4.2 φ3.4 φ2.8 φ2.3 φ1.0 C0.5 C2.5 C1.5 C2.0 C1.0 C1.5 C0.5 a D1.5 D1.5 D1.5 D1.5 D1.5 D1.5 D1.0 C1.0 C1.5 C1.5 C0.5 C1.5 C1.0 C0.5 b D1.5 D1.5 D1.5 D1.5 D1.5 D1.5 D1.5 2.3 金相组织 a、b两组试样的金相组织都是铁素体+珠光体,没有发现粒状贝氏体和马氏体等组织,见图2。a组试样纵向、横向都存在较明显的带状组织,见图3,6。b组纵向试样也存在明显带状组织,但横向试样没有发现。 图1 盘条中的非金属夹杂物 100× 图2 盘条金相组织 500× 图3 盘条纵向带状组织 100× 图4 盘条横向带状组织 100× 图5 盘条纵向带状组织 200× 图6 盘条横向带状组织 500× 3 分析与讨论 盘条纵向试样存在明显带状组织的主要原因:(1)轧钢时连铸坯中的枝晶偏析被拉长形成成分偏析带;(2)钢坯中的S、P以及非金属夹杂物等杂质沿轧制方向延伸,在轧后缓冷过程中先共析铁素体优先从杂质处形核结晶形成铁素体带,随后形成珠光体带。a组试样横截面上发现的珠光体带,在盘条中的立体形貌是一条沿轧制方向延伸的较宽的偏析带,而不是通常在纵向试样上看到的线条状带状组织。这种较宽偏析带使盘条力学性能在横截面的各个方向上产生明显差异,并将遗传给后序的各道次钢丝。在拔丝过程中,宽带偏析处的加工硬化率大大高于基体,应力在该处集中最终导致钢丝直接开裂或简单扭转后开裂(见图7)。 图7 开裂钢丝的横向组织 20× 焊丝最后的酸洗、化学镀铜工序将在应力集中处造成应力腐蚀,加剧钢丝开裂倾向。若酸洗前已产生裂纹,在酸洗镀铜工序中渗入裂纹内的酸液将腐蚀镀铜层,放置数日后在焊丝表面出现锈蚀现象。 盘条横截面上的偏析带与连铸坯横截面上的内部裂纹有较好对应关系。因此推测该批钢连铸时,钢水温度偏高或拉速较快或水冷不理想,使连铸坯的柱状晶粗大并沿晶界开裂。S、P以及非金属夹杂物等杂质向裂纹内填充,再加上选份结晶的结果,使裂纹处杂质含量较高,元素偏析严重。轧钢时内部裂纹虽然可以焊合,但在轧后的固态相变过程中,铁素体优先从杂质处形核结晶形成一条沿轧制方向延伸的较宽的偏析带,使其附近的奥氏体中的碳含量增加,Ar降低。3同时,由于该钢种Si含量较高,Si除少量以非金属夹杂的形式存在外,几乎只能固溶于铁素体中,并排斥其中的碳,使铁素体带旁的奥氏体含碳量进一步增加,Ar进一步降低,铁素体转变被抑制,最终沿铁素体带形成珠光体带。轧后先共3 析铁素体转变阶段冷却速度越慢,带状偏析将越严重。 从Φ5.5mm盘条拉拔到Φ1.0mm钢丝,总面缩率为97% 。由于中间没有去应力或回复再结晶退火工序,加工硬化严重。裂纹在应力集中严重的宽带状偏析处产生并扩展,最终导致钢丝开裂。 4 应对 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 (1)严格控制铸温、拉速及水冷工艺,减少连铸坯的内部裂纹特别是皮下裂纹。(2)在保证焊丝熔敷强度的前提下,盘条的C、Si、Mn应取中、下限,以减轻钢丝拉拔时的加工硬化倾向。(3)合理设计轧后控冷工艺,即保证不出现贝氏体、马氏体等淬火组织,又能减轻盘条中的带状偏析。(4)控制盘条的直径公差及椭圆度,以减轻拉拔时的加工硬化及硬化不均。
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