高碳鋼線材表面缺陷分析

大規(guī)格預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼線材，經(jīng)連續(xù)冷拉、捻股及穩(wěn)定化加工后，主要用于大跨度橋梁、鐵路、高層建筑、電視塔、核電站安全殼等現(xiàn)代化重要工程，由于穩(wěn)定化時(shí)所加拉力相當(dāng)于其加熱狀態(tài)下抗拉強(qiáng)度的73%～85%，故在生產(chǎn)中經(jīng)受了100%張拉檢驗(yàn)，線材上的局部缺陷在處理時(shí)就很容易斷絲，其加工工藝和用途決定了其對(duì)原料(線材)的質(zhì)量有較高的要求。

武鋼生產(chǎn)的一批Φ12.50mm82B線材在某制品公司的鋼絞線車間深加工時(shí)，用戶反映斷絲超過正常標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)對(duì)缺陷試樣斷口宏觀特征及組織檢驗(yàn)分析，結(jié)果表明：除了部分試樣與用戶加工有關(guān)(鋼絲斷口附近存在橫裂)外，盤條拉拔脆斷及捻股中的斷絲主要與表面質(zhì)量有關(guān)。

半成品單絲在捻股時(shí)脆斷，斷口呈斜劈狀及撕裂狀；部分鋼絲斷口附近存在橫裂；少量拉拔脆斷盤條，斷口不規(guī)則。經(jīng)分析，這些表面缺陷主要與軋制折疊、熱劃傷等有關(guān)，其次盤條在儲(chǔ)運(yùn)過程中的擦傷、用戶加工不當(dāng)?shù)榷紩?huì)造成鋼絲斷裂(斷口為斜劈狀)。

經(jīng)對(duì)27批存在表面缺陷的高碳82B線材按缺陷深度分成3檔統(tǒng)計(jì)時(shí)效后的面縮率，結(jié)果表明：隨著缺陷深度的增加，線材平均面縮率及面縮率的合格率均逐步下降，雖然平均面縮率下降不大，但0.20～0.37mm缺陷深度的面縮率合格率較0.11～0.19mm缺陷深度下降明顯(下降了16.66%)。由此可見，表面缺陷深度應(yīng)控制在0.20mm以下。

為防止表面裂紋、皮下氣泡及非金屬夾雜物，煉鋼方面的措施是采用弱冷制度(噸鋼200L左右)、大的鑄機(jī)弧形半徑、保護(hù)渣澆注、合理的結(jié)晶器振動(dòng)方式、結(jié)晶器電磁攪拌、精確的結(jié)晶器液位控制等方面的技術(shù)。同時(shí)，為了減少銅的富集，對(duì)高爐鐵水、廢鋼中的殘余元素提出要求：保證鋼中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.10%以下，并盡可能降低鋼中錫、硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

軋鋼方面為控制耳子、折疊的產(chǎn)生，規(guī)范了中軋及減定徑機(jī)RSM的輥縫設(shè)定，并定期抽查；加強(qiáng)頭尾剪切的標(biāo)準(zhǔn)化操作，保證了時(shí)效試樣的代表性；為了避免熱劃傷引起的線狀缺陷，及時(shí)更換損壞的導(dǎo)衛(wèi)。鑒于表面缺陷在線無良好檢測(cè)手段，實(shí)施了82B線材在線酸洗檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工藝調(diào)整。同時(shí)，為消除盤條表面裂紋，規(guī)定了鋼坯預(yù)熱段的升溫速度及加熱段的溫度范圍。

儲(chǔ)運(yùn)工序增加簡易包裝，減輕機(jī)械損傷，要求盤條裝卸按標(biāo)準(zhǔn)操作，吊車用軟繩，叉車叉頭有保護(hù)，盤條出庫有表面質(zhì)量確認(rèn)。

通過煉鋼、軋制采取的綜合措施，并根據(jù)在線酸洗檢驗(yàn)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工藝調(diào)整，后期生產(chǎn)的82B盤條未發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷，時(shí)效性能無整批改判，原品種合格率達(dá)到96.86%。