加拿大研究盘条冷却工艺对钢丝性能的影响

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钢丝的力学性能缺陷可通过控制冷却来消除或改善。为了研究盘条的组织结构和力学性能对成品钢丝的影响，加拿大科技工作者对盘条的冷却过程的工艺参数进行调整来提高钢丝性能，这些工艺参数包括∶足够大的冷却能力；能够保持盘条轧制过程中的高温；长的冷却距离和灵活的传送带速度。
& c/ |9 x/ f1 Z" G* i4 D/ F" h% D8 z6 L    斯太尔摩生产线上影响盘条冷却主要有4个因素∶
# r1 z. y: i2 |# L" `" a% G% U& C    吐丝温度；冷却效率；风机功率；覆盖层。
( m! O$ ^; J/ {  l8 D   吐丝温度既影响氧化铁皮成分，又影响其厚度。在摄氏650度左右时，开始形成FeO和Fe3O4。FeO约占65%，Fe3O4约占35%；在摄氏800~900度时，FeO约占95%，Fe3O4约占5%。摄氏900度以后随着温度的升高，FeO含量逐渐降低，Fe3O4含量逐渐增加。摄氏920度左右时，开始形成Fe2O3，随着温度的升高，Fe2O3含量逐渐增加。
    传送带速度决定了线圈的间距，速度快，间距大，冷却快，抗拉强度较高。冷却效率、风机功率、传送带上覆盖层对盘条的冷却也有重要影响。
    通过4个因素的不同组合可以得到快速冷却和慢速冷却两种方案。快速冷却通过打开所有的风机，传送带速度快和打开覆盖层来实现；慢速冷却通过停止风机、传送速度慢和关闭覆盖层来实现。
    随着电弧炉的引进，残余元素(Cu、Ni、Cr、Mo)的增加对生产高质量的产品影响显著，尤其对于低碳钢来说，较高的残余元素含量使钢的固溶强化增加显著。
- Q# Z; k' }+ p& p  q: |6 M    为了证实缓慢冷却能够降低最终产品的抗拉强度，对不同残余元素含量的低碳钢进行不同冷却处理后，拉拔至相同规格，则正常冷速的盘条拉拔后强度增加了9Ksi(1Ksi=6.89牛/每平方毫米)。
    采用不同的冷速获得的热轧盘条，拉拔至相同直径的钢丝并经过球化退火后，缓冷盘条比快冷盘条获得的抗拉强度低5%。
0 m9 r; P/ Y" u% Q2 s    对要求低抗拉强度和良好除锈性能的钢丝来说，中速的冷却可以获得较好的两种性能的组合。中速的冷却比快速冷却得到的抗拉强度低7%。
    快速冷却的场合应用在要求更均匀的抗拉强度上，对中碳钢应用快速冷却也可能获得铅淬火盘条相似的抗拉强度。测量一圈中碳钢盘条的抗拉强度波动，结果显示，缓冷波动为5.4%；快冷波动为1.3%；铅淬火处理波动为1.9%。