過共析鋼指含碳量在0.77-2.11%之間的鐵碳合金,主要制作鋼絲繩、高壓膠管鋼絲、預應力鋼絲、鋼絞線等,廣泛應用于水泥制品、橋梁、核電站、高層大跨度房屋、高速公路等。過共析鋼生產(chǎn)中需要注意以下四個方面:
1、夾雜物
非金屬夾雜物的存在破壞了鋼基體的連續(xù)性,造成鋼組織的不均勻,對鋼的各種性能都會產(chǎn)生一定的影響。夾雜物的來源主要有:原材料帶入的雜物、冶煉和澆注過程中的反應產(chǎn)物、耐火材料的侵蝕物、乳化渣滴夾雜物等。鋼中的非金屬夾雜物可以分為塑性夾雜、脆性夾雜、不變形夾雜三類。其中脆性夾雜和不變形夾雜會造成硬線盤條拉絲及合股過程斷絲。
經(jīng)驗表明,過共析鋼中非金屬夾雜物尺寸大于鋼絲直徑2%,即可導致鋼絲在冷加工過程中發(fā)生脆性斷裂。少量尺寸很細小的脆性夾雜物顆粒,即使僥幸通過拉拔和合股,卻極有可能成為動態(tài)疲勞性能試驗或輪胎使用過程中的斷裂源。所以,嚴格控制鋼中非金屬夾雜物的組成、變形性能、尺寸及分布等。
2、氣體
鋼中的氣體主要是氫和氮。氫主要來源于爐氣、原材料及冶煉和澆注系統(tǒng)的耐火材料。氫可使鋼材產(chǎn)生包擴白點、氫脆、發(fā)紋、魚眼、層狀斷口等缺陷。
氮來源于煉鋼用氧氣、爐氣和大氣及金屬爐料等。一般情況下,鋼液中的氮會對鋼的許多性能產(chǎn)生不良影響,會引起鋼的硬度、脆性增加,塑性、韌性降低,并且鋼中氮含量越高,時效現(xiàn)象越嚴重。
過共析鋼,在加工處理和使用過程中,氫和氮的危害較為嚴重。
3、中心偏析、疏松
受過共析鋼凝固特性的影響,在鑄坯的凝固過程中,鋼液的選分結晶特性不可避免地導致了晶間液相區(qū)溶質元素的富集。與此同時,鑄坯凝固收縮又使得富集溶質元素的鋼液不斷向鑄坯中心附近補充并凝固,從而形成了溶質含量中心高、周圍低的分布狀態(tài),即中心偏析。對于方坯連鑄內部很容易產(chǎn)生“晶橋”,形成殘余縮孔或中心疏松缺陷,同時伴隨著較嚴重的中心偏析。
許多研究表明,連鑄坯的中心偏析和中心疏松缺陷是導致過共析鋼硬線拉拔斷裂的主要原因之一。
4、軋制質量
高速線材軋制工藝中,孔型設計確定,變形制度難于調整,要通過改變各道次變形量來適應軋制變形量的要求,只有對該控制點嚴加控制,才可能生產(chǎn)出質量良好的過共析鋼。