82B盤條拉拔中脆斷的原因分析

李朝暉， 郄廣照

（河北辛集澳森鋼鐵公司， 河北 辛集 052360）

生產(chǎn)實踐·應(yīng)用技術(shù)

82B盤條拉拔中脆斷的原因分析

李朝暉， 郄廣照

（河北辛集澳森鋼鐵公司， 河北 辛集 052360）

針對河北辛集澳森公司的82B盤條產(chǎn)品在拉拔過程中出現(xiàn)脆斷情況，分析了其主要集中在吊裝過程和第一道及第二道拉拔過程中，對脆斷部位取樣后，分別做了化學(xué)成分分析和高倍檢驗。檢驗發(fā)現(xiàn)：斷口處存在邊緣白亮帶，經(jīng)分析邊緣白亮帶為馬氏體，馬氏體脆而硬，不變形，在后續(xù)拉拔過程中碎裂，割裂基體，在表面形成裂紋，裂紋擴展造成脆斷。根據(jù)分析結(jié)果，提出了相應(yīng)的解決辦法，圓滿地解決脆斷問題。

82B 脆斷 邊緣白亮帶 馬氏體

82B線材是生產(chǎn)高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線的主要原料。為了節(jié)能降耗，用戶普遍取消了在拉拔之前的退火或鉛浴淬火工藝，大都將高速線材軋機生產(chǎn)的高碳鋼盤條直接用于拉拔，再經(jīng)成品穩(wěn)定化處理后生產(chǎn)出符合ASTM和BS標(biāo)準的預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和鋼絞線[1]。

1 脆斷情況

澳森公司（以下簡稱公司）生產(chǎn)的82B盤條投產(chǎn)以來，一直受到客戶好評，但是最近一段時間以來，有客戶反映82B線材在拉拔過程中出現(xiàn)脆斷，主要在吊裝過程中和第一道、第二道拉拔后出現(xiàn)，觀察斷面，發(fā)現(xiàn)斷口平齊，無頸縮現(xiàn)象，且斷口附近沒有發(fā)現(xiàn)裂紋、折疊和劃痕[2]。

2 檢驗情況

2.1 吊裝過程中脆斷

吊裝脆斷82B化學(xué)成分見表1，高倍檢驗情況見表2。

2.2 拉拔過程中脆斷

拉拔脆斷82B盤條化學(xué)成分見表3，高倍檢驗見表4。

表1 吊裝脆斷82B化學(xué)成分 %

表2 吊裝脆斷82B高倍檢驗

3 脆斷原因分析

3.1 吊裝脆斷

從表1可以看出，盤條的化學(xué)成分均在合理范圍內(nèi)，沒有明顯的偏差，因此可以認定和化學(xué)成分無關(guān)。

從表2看，在斷口處截取橫斷面做金相組織和夾雜物檢驗，檢驗結(jié)果：有夾雜物；金相組織是索氏體+珠光體+少量鐵素體，索氏體化率為90%以上，無馬氏體，存在中心碳化物。

表3 拉拔脆斷82B盤條化學(xué)成分 %

表4 拉拔過程82B盤條高倍檢驗

該脆斷斷口試樣中的夾雜物相對不高；金相組織為索氏體、珠光體和少量鐵素體；未發(fā)現(xiàn)馬氏體等異常金相組織；其索氏體含量達90%以上，不會導(dǎo)致盤條產(chǎn)生脆斷。

盤條中存在較嚴重的碳富集，產(chǎn)生了大量的顆粒狀、網(wǎng)狀碳化物，碳化物本身脆性較大、塑性幾乎為零，加上網(wǎng)狀碳化物起著分割晶粒的作用，降低了晶粒與晶粒之間的結(jié)合力，使得盤條的強度和塑性大大下降。而且盤條中的這些顆粒狀、網(wǎng)狀碳化物是高溫冷卻過程中產(chǎn)生的一種異常金相組織，軋后無論時效時間多長，這些碳化物均不會產(chǎn)生變化。

因此在吊運過程中只要產(chǎn)生碰撞、沖擊或摩擦等狀況就有可能自行脆斷。

3.2 拉拔脆斷

從表3可以看出，盤條的化學(xué)成分均在合理范圍內(nèi)，沒有明顯的偏差，因此可以認定和化學(xué)成分無關(guān)。

從表2看，在斷口處截取橫斷面做金相組織和夾雜物檢驗，檢驗結(jié)果：邊緣有白亮帶，有組織變形，存在夾雜物；金相組織是索氏體+珠光體+少量鐵素體，索氏體化率為90%以上，有馬氏體。

該脆斷斷口試樣中的夾雜物相對不高；金相組織為索氏體、珠光體和少量鐵素體；其索氏體含量達90%以上，不會導(dǎo)致盤條產(chǎn)生脆斷。

但是其中存在馬氏體組織，邊緣白亮帶即為白亮馬氏體，主要原因是拉拔時，盤條表面劇烈摩擦，局部溫度急劇升高，在微小范圍內(nèi)形成奧氏體，然后在室溫下，溫度又很快下降，溫降速度大于淬火臨界速度，溫度迅速降到Ms點以下，很容易達到82B的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度，滿足形成馬氏體條件，局部形成馬氏體。由于馬氏體脆而硬，不變形，在后續(xù)拉拔過程中碎裂，割裂基體，在表面形成裂紋，裂紋擴展造成脆斷。

4 改進措施

4.1 控制碳偏析

煉鋼、精煉過程中為調(diào)整碳當(dāng)量，所加增碳劑未充分攪拌均勻，使得鑄坯中邊緣存在較嚴重的碳富集；高線加熱、軋制時無法消除這樣的偏析，因而碳偏析遺留下來，在隨后的控冷過程中，在盤條表面析出顆粒狀、網(wǎng)狀滲碳體。因此煉鋼過程中要加強精煉、LF爐終點碳的控制，嚴防鋼水中局部增碳。

4.2 加強拉拔潤滑

因為白亮馬氏體是由于拉拔中摩擦生熱，溫度驟升驟降造成，因此要改善拉拔潤滑條件，降低其溫度上升，不形成奧氏體，從根源上杜絕馬氏體產(chǎn)生。對拉拔粉要經(jīng)常用木棍攪拌，防止大顆粒拉拔粉阻擋，使細小顆粒拉拔粉無法進入模具，造成潤滑不好。

4.3 吊裝運輸過程中嚴禁碰撞磕碰

因為盤條中有大量的顆粒狀網(wǎng)狀碳化物，使得盤條的強度與塑性下降，碰撞磕碰可能引起脆斷，而吊裝過程中碰撞磕碰力量較大，所以嚴禁在吊裝運輸過程中碰撞磕碰。

采取以上措施后，基本杜絕了因此而產(chǎn)生的脆斷現(xiàn)象，滿足了用戶的要求。

[1] 孫先焦.宣鋼SWRH82B盤條控冷工藝的研究[J].河北冶金，2017（3）：24-27.

[2] 李家征，張志強，底根順，等.末端電磁攪拌技術(shù)對82B鋼中心碳偏析的影響[J].河北冶金，2011（8）：17-19.

Cause Analysis of Brittle Fracture in Draw ing Process of 82BW ire Rod

Li Zhaohui,Qie Guangzhao
（Hebei Xinji Aosen Steel Co.,Ltd.,Xinji Hebei052360）

As to the brittle fracture of 82B wire rod product of Hebei Xinji Aosen Company during drawing,mainly in the first hoisting process and second drawing process,the brittle fracture parts were sampled,respectively,and a chemical composition analysis and high-power test are conducted.It is found that there are edges of the white band.After analysis,the edge of the white band is the martensite,which is crisp,hard and does not deform.In the subsequent drawing process,it cracks,splits thematrix,and forms cracks in the surface.The crack propagation leads to brittle fracture.According to the analysis results,a solution was proposed to solve the problem satisfactorily.

82B;brittle fracture;edgewhite brightband;martensite

TG356.4+7

A

1672-1152（2017）05-0098-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.05.37

2017-09-27

李朝暉（1973—），男，本科，畢業(yè)于重慶大學(xué)，高級工程師，現(xiàn)于河北辛集澳森公司品質(zhì)部從事質(zhì)量管理工作。

（編輯：王瑾）