過(guò)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(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線(xiàn)等,廣泛應(yīng)用于水泥制品、橋梁、核電站、高層大跨度房屋、高速公路等。過(guò)共析鋼生產(chǎn)中需要注意以下四個(gè)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(duì)鋼的各種性能都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。夾雜物的來(lái)源主要有:原材料帶入的雜物、冶煉和澆注過(guò)程中的反應(yīng)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?shī)A雜、脆性?shī)A雜、不變形夾雜三類(lèi)。其中脆性?shī)A雜和不變形夾雜會(huì)造成硬線(xiàn)盤(pán)條拉絲及合股過(guò)程斷絲。
經(jīng)驗(yàn)表明,過(guò)共析鋼中非金屬夾雜物尺寸大于鋼絲直徑2%,即可導(dǎo)致鋼絲在冷加工過(guò)程中發(fā)生脆性斷裂。少量尺寸很細(xì)小的脆性?shī)A雜物顆粒,即使僥幸通過(guò)拉拔和合股,卻極有可能成為動(dòng)態(tài)疲勞性能試驗(yàn)或輪胎使用過(guò)程中的斷裂源。所以,嚴(yán)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(lái)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(kuò)白點(diǎn)、氫脆、發(fā)紋、魚(yú)眼、層狀斷口等缺陷。
氮來(lái)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(huì)對(duì)鋼的許多性能產(chǎn)生不良影響,會(huì)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(shí)效現(xiàn)象越嚴(yán)重。
過(guò)共析鋼,在加工處理和使用過(guò)程中,氫和氮的危害較為嚴(yán)重。
3、中心偏析、疏松
受過(guò)共析鋼凝固特性的影響,在鑄坯的凝固過(guò)程中,鋼液的選分結(jié)晶特性不可避免地導(dǎo)致了晶間液相區(qū)溶質(zhì)元素的富集。與此同時(shí),鑄坯凝固收縮又使得富集溶質(zhì)元素的鋼液不斷向鑄坯中心附近補(bǔ)充并凝固,從而形成了溶質(zhì)含量中心高、周?chē)偷姆植紶顟B(tài),即中心偏析。對(duì)于方坯連鑄內(nèi)部很容易產(chǎn)生“晶橋”,形成殘余縮孔或中心疏松缺陷,同時(shí)伴隨著較嚴(yán)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(dǎo)致過(guò)共析鋼硬線(xiàn)拉拔斷裂的主要原因之一。
4、軋制質(zhì)量
高速線(xiàn)材軋制工藝中,孔型設(shè)計(jì)確定,變形制度難于調(diào)整,要通過(guò)改變各道次變形量來(lái)適應(yīng)軋制變形量的要求,只有對(duì)該控制點(diǎn)嚴(yán)加控制,才可能生產(chǎn)出質(zhì)量良好的過(guò)共析鋼。