合金元素V对高碳钢盘条和钢丝组织及力学性能的影响

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高碳钢盘条是生产桥梁缆索用镀锌钢丝的重要原材料,随着桥梁建设的发展,对镀锌钢丝强度的要求也逐渐提高。本文采用微合金化技术处理高碳钢,研究了合金元素V对珠光体转变以及钢丝拉拔形变过程的影响,旨在开发高强度级别的镀锌钢丝用热轧盘条。   采用Gleeble 3800热模拟试验机测定了添加有合金元素V的高碳钢(0.82%C)TIT曲线,并比较分析了试样的力学性能和微观组织。结果表明,添加合金元素V可延长珠光体和贝氏体转变的孕育期,延迟其转变过程,并且使珠光体转变和贝氏体转变曲线相分离。合金元素V的添加使珠光体转变的鼻尖温度从原先的580℃上升为620℃,但珠光体的最低转变温度保持不变,仍为580℃。合金元素V的添加增加了珠光体片层间距,但在珠光体的铁素体片层中心区域析出有大量随机分布的VC颗粒,VC颗粒的尺寸约为4nm,相邻粒子之间的平均距离约为12nm。靠近渗碳体片的铁素体区域内存在无VC沉淀区。细小弥散析出相的存在阻碍了铁素体中位错的运动,强化了珠光体组织。   对不同V含量的高碳热轧盘条进行索氏体化处理后进行拉拔加工试验,结果表明合金元素V的添加提高了初始盘条的抗拉强度,减小了钢丝的加工硬化率,在拉拔应变量较小(ε<2)的范围内,合金元素V的添加有利于抗拉强度的提高;添加有合金元素V的钢丝,其初始加工硬化率较高,但当拉拔应变量大于0.85(ε>0.85)后,钢丝的加工硬化率减缓。   对不同V含量的高碳钢丝(ε=1.24)进行等温热处理试验,结果表明,合金元素V的添加有利于提高钢丝热处理过程中的稳定性。添加有合金元素V的钢丝在等温热处理过程中的渗碳体球化倾向较小,在相同热处理条件下,钢丝的抗拉强度下降幅度最小。   通过对高碳钢(0.82%C)进行化学成分调整和优化轧制工艺,在沙钢高速线材生产线上生产出性能优异的SWRS82B盘条:抗拉强度为1264MPa,面缩率为44%。13mm的SWRS82B盘条经下游钢丝厂家使用,生产出7mm镀锌钢丝,抗拉强度达1798MPa,可基本满足1770MPa级镀锌钢丝的要求。
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