张楠
【摘 要】对四个生产厂家SWRH82B盘条的拉拔情况及钢绞线产品力学性能进行了系统分析,同时分析了各厂家盘条的力学性能、化学成分、微观组织等.分析结果表明,保证SWRH82B盘条化学成分均匀、氮含量控制在45ppm以下、索氏体化率达到92％左右、抗拉强度目标值控制在1180MPa将有利于拉拔和捻股,钢绞线成品性能良好. 【期刊名称】《天津冶金》
【年(卷),期】2018(000)0z1
【总页数】5页(P63-67)
第欧根尼
【关键词】SWRH82B盘条;拉拔;断裂;氮含量;索氏体化率
【作 者】张楠
【作者单位】天津钢铁集团有限公司,天津300301
【正文语种】中 文
0 引言
高强度低松弛预应力钢绞线的主要生产原料之一是SWRH82B盘条，其生产过程中需对SWRH82B盘条进行多道次大变形量的拉拔，生产出的成品最终将应用于桥梁、建筑、电站等重大工程。因此，对SWRH82B盘条的化学成分、组织性能等均提出较高要求。本文从分析各厂家盘条特点的角度，对4个不同厂家生产的规格Φ12.5mm的SWRH82B盘条，在拉拔过程中的断丝情况和成品性能合格情况进行统计，对各厂家盘条的化学成分、微观组织、力学性能等进行对比分析，出影响盘条拉拔和钢绞线成品性能的原因。以便提高SWRH82B盘条质量，更好的服务下游客户。
1 拉拔断丝和成品力学性能不合格统计
1.1 拉拔断丝统计
4个厂家SWRH82B盘条用于生产结构为1×7规格为Ф15.20mm的1860MPa级钢绞线产品。对生产过程中拉拔断裂情况进行统计，如表1所示。放线架原料断裂是指因盘条自身原因，
导致尚未进行拉拔时在放线架上发生断裂。该类断裂B厂家最多，为每百吨断0.74次，D厂最少，为每百吨断0.14次。而尖窝断裂次数B厂最多，为每百吨断0.72次，A厂最少，为每百吨断0.41次。总断丝情况，D厂最少，为0.66次，B厂最多，为1.46次。
表1 各厂家盘条拉拔百吨断丝率统计 /%厂家 放线架原料断丝率 尖窝断丝率 总断丝率A 0.35 0.41 0.76 B 0.74 0.72 1.46 C 0.21 0.56 0.77 D 0.14 0.52 0.66
电子封装
1.2 成品力学性能不合格情况
对相同数量的各厂家盘条产品的钢绞线成品进行力学性能检测，不合格情况如表2所示。其中最大力不合格均为力值小于260kN，力值偏低，不能满足标准要求。最大力不合格情况B厂最多为11根，D厂为8根，A厂为7根，C厂最少为3根。
表2 各厂家盘条成品不合格情况厂家 最大力不合格数 屈强比不合格数A 7 0 B 11 1 C 3 0 D 81
2 检测分析噶是噶非
引起盘条拉拔断裂的因素众多，为保证钢绞线成品性能合格，同时减少断丝，对4个厂家盘条的力学性能、化学成分、金相组织等进行检测分析。
2.1 力学性能
对4个厂家盘条力学性能进行检测，结果如表3所示。可以看出，B厂家盘条的断后伸长率和面缩率均较其他3个厂家低，对盘条拉拔非常不利。
表3 各厂家力学性能抗拉强度/MPa 断后伸长/%厂家 牌号面缩/%Ave Max Min Ave Max Min Ave Max Min A SWRH82B 1180 1213 1133 9.1 11 8 24 27 18 B SWRH82B 1188 1250 1150 8.5 10 7 18 25 15 C SWRH82B 1190 1227 1147 9.3 11.5 8 25 29 19 D SWRH82B 1177 1225 1142 9.5 11 7.5 23 34 17
盘条抗拉强度的高低对最终钢绞线成品性能有直接影响，对各厂力学性能的抗拉强度指标分布情况进行统计，如图1所示。
图1表明，4个厂家抗拉强度均主要分布在（1180±30）MPa，但 A 厂与 D 厂分布在低于1150MPa的比例较高，这是导致其成品最大力值不合格较多的原因之一。B厂家抗拉强度
分布偏离正态分布严重，其性能控制稳定性差，这是其最终成品最大力值不合格多的原因之一。由此可知，以1180MPa为抗拉强度控制目标值，缩小强度分布区间范围时，利于钢绞线成品最大力值合格。
2.2 化学成分信息的传递
图1 抗拉强度分布图
2011年华表奖
选取四个不同厂家生产的SWRH82B盘条进行成分检测，如表4所示。各厂家P、S元素控制水平基本一致。Mn元素均控制在0.7%～0.8%之间。
表 4表明，Cr元素含量的控制，A厂家在0.21%左右含量最低，C厂家在0.28%左右含量最高，B、D两厂家均在0.25%左右。SWRH82B高碳钢加入合金元素Cr后会使CCT曲线向右上移动，从而抑制先共析铁素体的析出，有利于提高索氏体含量，提高盘条的强度。添加Cr元素，可以使得在同等冷却速度下，相变的温度降低，随过冷度下降，最终得到的索氏体片层间距更小，利于塑性提高。但Cr元素能提高淬透性，这会增加SWRH82B盘条组织中产生马氏体的倾向[1]。
表4 各厂家SWRH82B盘条化学成分对比 wt/%厂家 统计 C Si Mn P S Cr A B Ave 0.81 0.22 0.73 0.012 0.003 0.21 Max 0.83 0.24 0.79 0.022 0.006 0.22 Min 0.79 0.21 0.71 0.009 0.001 0.21 Ave 0.82 0.25 0.78 0.017 0.006 0.25 Max 0.83 0.28 0.81 0.026 0.014 0.27 C Min 0.81 0.22 0.75 0.009 0.003 0.24 Ave 0.82 0.23 0.78 0.012 0.014 0.28 Max 0.84 0.25 0.80 0.019 0.019 0.30 Min 0.80 0.19 0.73 0.007 0.010 0.27 D Ave 0.82 0.21 0.75 0.016 0.012 0.25 Max 0.84 0.23 0.78 0.025 0.020 0.26 Min 0.80 0.17 0.73 0.010 0.007 0.24
对各厂家C元素分布情况进行统计，如图2所示。C含量控制范围：A厂为0.80%～0.82%，B厂为0.81%～0.82%，C厂与D厂为0.81%～0.83%。从图中可以看出C厂与D厂的C含量高于A厂和B厂。除B厂外，其他3厂家呈明显的正态分布，控制较稳定。C元素含量直接影响SWRH82B盘条力学性能，同时C元素偏析严重会导致盘条组织中易出现网状碳化物等有害组织。
通过上述化学成分分析可知，A厂家C含量总体控制最低，易于控制成分均匀性，对盘条组织控制有利，C含量较低能减少尖窝断丝次数。但会导致盘条抗拉强度偏低，出现部分强度不达标，导致钢绞线成品力学性能不合格次数增多。B厂家成分含量总体控制处于4个厂
家的中间水平，但从其C含量分布统计可以看出，其成分控制偏离正态分布严重，成分控制可能存在较严重的不稳定性，这对其组织控制不利，导致发生尖窝断裂次数多。而C厂家成分含量总体控制最高，这是其抗拉强度最高的原因之一，利于钢绞线成品达到力学性能要求。同时成分高，成分均匀性控制难度大，不利于组织控制，这是其尖窝断丝次数较高的原因。而D厂家成分含量总体控制处于4个厂家的中间水平，成分控制稳定性好，利于获得综合性较好的盘条。
对4个厂家盘条随机取样进行气体含量O、N的检测，检测结果如表5所示。
图2 各厂C含量分布图
表5 各厂家气体含量 /×10-6O N厂家 检测炉数Ave max min Ave max min A 10 16.8 30 12 34.3 43 26 B 10 16.4 20 13 61.1 73 51 C 10 24 30 16 40 44 33 D 10 19 24 14 45 50 35
由表5可知，4个厂家O含量控制范围基本一致。A厂N含量能够控制在43×10-6以下，C厂在44×10-6以下，D厂在50×10-6以下。而B厂盘条N含量控制在51×10-6～73×10-6，最小值要比其他3厂家最大值高出7×10-6以上。在高碳钢SWRH82B中，气体含量高会增加盘条
时效期，过高的N含量直接损害盘条的性能。当N元素含量较高时，部分固溶于基体中，导致盘条硬度提高，脆性倾向增大，部分与 V、Ti、Nb、Al等结合，在晶界处析出，导致钢的塑性韧性下降[2]。过高的N含量是B厂家盘条在同等条件下，面缩率低伸长率低的原因，盘条脆性倾向大，表面存在缺陷时发生脆断，这是B厂家盘条放线架断裂多的重要原因。由四个厂家N含量的分布情况可知，当N含量控制在45×10-6以下时，对盘条的拉拔使用有利。
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