1、對線材表面脫碳層深度變化規(guī)律的研究總第174期2009年第6期河狀冶全HEBEIMETALLURGYToral1742009,Number6對線材表面脫碳層深度變化規(guī)律的研究鄭永瑞，李慶彥，張素萍，韓偉旗，李兵，曹瑞春(邢臺鋼鐵公司技術(shù)中心，河北邢臺054027)摘要:根據(jù)邢鋼線材表面脫碳層深度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對脫碳層深度的變化情況進(jìn)行了研究.要保證邢鋼線材產(chǎn)品冷鍛性能穩(wěn)定，鋼坯表面脫碳層深度必須控制在0.9mm以下.關(guān)鍵詞：線材;脫碳層；深度；研究中圖分類號：TG356.26文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號：100650082009)o60025O2RESEARCHONCHANGELAWOFHDE

2、fdecarburizationlayeronsurfaqE3wbarZhengYongrui,LiQingyan,ZhangSuping,HanWeiqi,LiBing,CaoRuichun(TechniqueCenter,Xingtai卜onandSteelCompany,Xingtai,Hebei,054027)Abslraet:Thechangelawofdepthofdecarburizationlayeronsurfaceofwirebarisresearchedbasedthestatisticsdata.Tokeepthestabilityofcoldupsettingofwi

3、rebarthedepthmustbeccn-oHedbelow0.9mm.KeyWords:wirebar;decarburizationlayer;depth;research1前言在冷鍛鋼的生產(chǎn)中，表面脫碳層深度的控制是一項(xiàng)極為重要的工作，也是一項(xiàng)難度很大的任務(wù)，在生產(chǎn)過程中每一道工序都可能造成線材表面脫碳，要保證最終產(chǎn)品冷鍛性能合格必須對每道工序的脫碳層深度進(jìn)行控制.因此，確定可以接受的脫碳層深度顯得尤為重要.本文通過對線材表面脫碳層深度變化規(guī)律進(jìn)行分析，研究了軋制過程中脫碳層深度的變化情況.2研究思路由于線材最終成品與中間過程樣品的脫碳層深度難以找到對應(yīng)關(guān)系，直接對此進(jìn)行研究具有極大

4、的難度.線材表面脫碳層也可以看成一種具有一定深度的缺陷，在軋制過程中應(yīng)該和表面缺陷具有相同的變形規(guī)律.在線材軋制中，規(guī)格的更換是通過增減軋制道次來實(shí)現(xiàn)的，所以通過統(tǒng)計(jì)不同規(guī)格線材脫碳層的變化規(guī)律，可以推算出中間道次的脫碳層深度，由此可推測出線材表面脫碳層深度的變化情況.3對線材表面脫碳層數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算3.1 脫碳層數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)為了與脫碳層的變化情況盡量相似,選取77B收稿日期:20090720線材進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，此鋼種的吐絲溫度較低，并且軋后快速冷卻，可以認(rèn)為成品線材表面的脫碳層都是在加熱爐內(nèi)形成.通過統(tǒng)計(jì)整理不同規(guī)格脫碳層深度數(shù)據(jù)，可以找到兩者之間的變化規(guī)律，結(jié)果見表1.分析表1的數(shù)據(jù)分析可見，7

5、7B線材的脫碳層深度與規(guī)格呈線性關(guān)系.表177B不同規(guī)格脫碳層統(tǒng)計(jì)表經(jīng)計(jì)算可得，其關(guān)系可表達(dá)為：H=0.0059280.0249(1)式中，一脫碳層深度,mm;線材直徑,mm.3.2 脫碳深度的計(jì)算將160m由160mmi勺方坯換算為圓坯，其直徑約為180.54mill,代入(1)得至UH1.045mm即在一定工藝條件下，77B鋼坯脫碳層厚度約為1.045inm.25總第174期同樣道理，只要知道各道次軋件尺寸，可以根據(jù)(1)式來計(jì)算其脫碳層深度.如果某逆嘲軋件直徑為100mm由式(1)可得，線材的脫碳層深度為0.5679mm.4線材表面脫碳層深度變化規(guī)律的研究由式(1)中的關(guān)系，也可以看作鋼

6、坯表面I.045mn»度的脫碳層隨著軋制其深度的變化情況.但是，在實(shí)際工作中常常是希望將成品線材表面脫碳層深度控制在一定深度以下，以保證線材冷鍛時(shí)不發(fā)生開裂.由于線材裂紋深度變化規(guī)律和脫碳層是相同的，所以將(1)中的直線關(guān)系可以用來計(jì)算成品線材對鋼坯缺陷深度要求.推導(dǎo)可得：H=1.07+日l-0.005928q(2)式中，鋼坯表面缺陷深度,mm;日.成品表面缺陷深度，mill;線材成品直徑，mm.一般認(rèn)為，線材表面脫碳層深度不大于0.030mm寸，就可以保證冷鍛時(shí)不開裂，利用(2)可得表2中的數(shù)據(jù).表2保證冷鍛合格時(shí)要求的鋼坯脫碳層深度mm直徑最大深度直徑最大深度lO1.010721

7、60.97515140.987Ol200.95l14300.892165結(jié)論(1)經(jīng)過研究得到了軋制中線材脫碳層深度的變化規(guī)律，要保證冷鍛不開裂小規(guī)格線材允許的鋼坯裂紋深度要大一些.對邢鋼目前的線材產(chǎn)品來說，要保證所有產(chǎn)品冷鍛性能的穩(wěn)定，鋼坯表面脫碳層深度必須控制在0.9mm以下.(上接第51頁)3.2 間接張力控制間接張力控制同單一速度控制的方式基本控制系統(tǒng)大致栩同，不同處是在速度調(diào)節(jié)器后增加正負(fù)轉(zhuǎn)矩限幅功能，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限幅控制，通常轉(zhuǎn)矩控置在10流右，但這種控制方式會(huì)在高速運(yùn)行時(shí)或快速的升降速時(shí)易造成熱張輾前失張的情況.為了解決這個(gè)問題，采用在熱張輾前幾個(gè)爐輾，根據(jù)實(shí)際情況把18#21#爐輾

8、的轉(zhuǎn)矩限幅設(shè)定要比其他爐輾轉(zhuǎn)矩限幅要小些，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)矩控制在638流右.間接張力控制方式在實(shí)際生產(chǎn)中，基本解決了單一速度控制方式對鋼帶質(zhì)量的影響問題.但這種方式因固定了所有輾的轉(zhuǎn)矩，而因各輾性能不一及爐輾運(yùn)行時(shí)負(fù)載摩擦轉(zhuǎn)矩不同，在起停車及升降速時(shí)會(huì)造成某些爐輾出力不足使鋼帶表面劃傷和輕微打折的情況，爐內(nèi)張力波動(dòng)較大，制約了生產(chǎn)線的高速運(yùn)行和薄帶的生產(chǎn).鑒于以上原因，采用了下面的第三種方式.3.3 在Droop特性下的速度控制這種控制方式和單一速度控制方式1一樣為速度控制，但不同處是在速度調(diào)節(jié)器前引入了Scale26Droop形成負(fù)反饋，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩弱化的目的.此控制系統(tǒng)仍然加人轉(zhuǎn)矩限幅環(huán)節(jié)，但限幅值設(shè)定較大基本在70臉右.Droop的引入解決了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足的問題，同時(shí)也降低了加減速時(shí)轉(zhuǎn)矩過大的問題，而且根據(jù)各輾機(jī)械性能的不同轉(zhuǎn)矩也隨之變化.由此可見這種控制方式在爐輾控制方式方面解決了前兩種方式的難題，并在實(shí)際生產(chǎn)中也得到了驗(yàn)證，解決了我廠因生產(chǎn)薄帶時(shí)爐內(nèi)打折，劃傷等問題.4結(jié)論通過對三種連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線退火爐爐輾控制方式在實(shí)際中的應(yīng)用對比，最終采用了在Droop特性下工作的速