帘线钢中非金属夹杂物控制技术.pdf

2012年10月河南冶金0ct．2012
第2O卷第5期HENANMETALLURCYVo1．2ONo．5

帘线钢中非金属夹杂物控制技术

蒋跃东，仇东丽吴超薛正良
(1．武汉科技大学；2．武汉钢铁集团公司研究院)

摘要为了满足高强度钢帘线的生产要求，必须降低钢中不变形非金属夹杂物的尺寸和数量。本文对帘线钢中氧
化物夹杂物控制机理进行了总结，并对国内几家著名钢厂控制帘线钢夹杂物的措施进行了分析。
关键词帘线钢非金属夹杂物线材

TECHNoLoGYoNCoNTRoLLINGTHENoN—M[ETALLIC

INCLUSIoNINTIRECoRDSI'EEL

JiangYuedong’QiuDongliWuChaozXueZhengliang
(1．WuhanUniversityofScienceandTechnology；2．ResearchandDevelopmentCentreofWISCO)

ABSTRACTInordertomeettheproductionrequirementofhJishstrengthsteelcord，eitherthesizeorthequantityofun—

deformableinclusionsinthesteelshouldbedecreased．Inthispaper，thecontrolmechanismsofoxideinclusionsinsteel

cordaresummarized，andthemeasuresofcontrollingthoseinclusionsinsevers]famoussteelplantsareanalyzed．

KEYWORDStirecordsteelnonmetallicinclusionwire

0前言为两类：第一类是出钢过程中用Si—Mn合金脱氧
汽车轮胎骨架材料用钢帘线，是先把线径为后生成的脱氧产物，一般为MnO—A10，一SiO复
5．5mm的热轧线材冷拔成直径为0．15mm～合夹杂物，目标组成为MnO—SiO一A10，相图中
0．38mn'l的钢丝，再进行捻股而成的。众所周知，如斜线区域，含A10，15％一25％的锰铝榴石(3MnO

果线材中存在氧化铝(A1：0，)和尖晶石(MgO··A10·3SiO：)及其周边低熔点区(如图1所示)；
AI0)等不变形非金属夹杂物，在拉拔和捻股过程第二类是钢液凝固过程中析出的CaO—SiO一
中，钢丝就容易断线，给生产带来很大的损失⋯。AI0，类复合夹杂物，目标组成为CaO—SiO一
2000年以前，帘线钢线材基本依赖进口，其主要原AI：0相图中钙斜长石(CaO-A1：0，·2SiO：)与假
因就是没有有效的夹杂物控制技术。为此，宝钢、鞍硅灰石(CaO·SiO)的共晶区(如图2所示)。
钢、邢钢等企业先后开展了帘线钢中夹杂物控制技
术的研究，并各自摸索出一些帘线钢中控制氧化物
夹杂的技术诀窍，但在国内鲜有报道。
2002～2005年，研究院所和高等学校开始
了帘线钢中氧化物夹杂形态控制技术的理论和实验
研究，为我国精品线材的生产技术研发奠定了理论
基础。目前，国内已有十余家钢厂成功研制出帘线

钢，取得比利时贝卡尔特、法国米其林等国际品牌钢图1MnO—A12O3一SiO2系图2CaO—A1203一SiO2系
帘线生产厂家的认可，并使国内帘线钢线材基本上夹杂相图夹杂相图
取代了进口专用线材。图2中斜线区域夹杂物的A1：0含量在20％左
1帘线钢中具有良好变形能力的氧化物夹杂的目右，熔点低于1350℃。一般认为位于上述成分区域
标组成范围内的夹杂物为轧制过程具有良好变形能力的塑性类
为了防止钢帘线用线材中生成A10，或高夹杂物。
A10含量硅铝酸盐类脆性非金属夹杂物，通常采2帘线钢中氧化物夹杂析出热力学及成分控制
用Si—Mn对钢水进行脱氧，所得到的夹杂物可分2．1MnO—AI20一SiO系夹杂析出热力学

联系人：薛正良，教授，博士生导师，湖j￡．武~3／．(430081)武汉科技大学材料与冶金学院；收稿日期：2Ol2—6—21
2012年第5期河南冶金·27·

夹杂物的成分可以用钢液与夹杂物间的平衡热1)在采用硅脱氧的条件下，钢中的酸溶铝是由
力学来预测，当钢液与夹杂物间达到热力学平衡时，顶渣控制的。夹杂物中A1O。含量随着钢液中酸溶
目标夹杂组成可通过控制钢液中各脱氧元素的相对铝含量增加而增加，当夹杂物A1O，含量为12％～
含量来控制。28％时，钢液[Als]含量应控制在0．0003％～
0．0005％[14]
帘线钢用Si—Mn脱氧时，钢液中的氧势由Si。

—Mn控制，二者存在如下平衡反应：2)当顶渣碱度在0．71～1．36之间时，顶渣中
2MnO(S)+[S