高速線材生產(chǎn)工藝技術(shù)教材課件

2008年1月高速線材生產(chǎn)工藝技術(shù)【軋鋼廠培訓資料】主講：***高速線材生產(chǎn)工藝技術(shù)【軋鋼廠培訓資料】主講：***1一、線材生產(chǎn)發(fā)展歷程一、線材生產(chǎn)發(fā)展歷程2概述線材一般是指直徑為5～16mm的熱軋圓鋼或相當該斷面的異型鋼，因以盤卷狀態(tài)交貨，統(tǒng)稱為線材或盤條。國外線材規(guī)格已擴大到Φ50mm。常見線材多為圓斷面，異型斷面線材有橢圓形、方形及螺紋形等，但生產(chǎn)數(shù)量很少。線材品種按化學成分分類，一般分為低碳線材（稱軟線）、中高碳線材（硬線），還有低合金與合金鋼線材、不銹鋼線材及特殊鋼線材（軸承、工具、精密等）幾大類。量大面廣的品種屬碳素鋼線材，占線材總量的80～90％。概述線材一般是指直徑為5～16mm的熱軋圓鋼或相3一般將軋制速度大于40m/s的線材軋機稱為高速線材軋機。高速線材軋機的生產(chǎn)工藝特點：連續(xù)、高速、無扭和控冷。其中高速軋制是最主要的工藝特點（此外，單線、微張力、組合結(jié)構(gòu)、碳化鎢輥環(huán)和自動化）。高速線材產(chǎn)品特點：盤重大、精度高、性能優(yōu)。一般將軋制速度大于40m/s的線材軋機稱為高速線材軋4線材在國民經(jīng)濟中的作用與地位較重要，是不可或缺的重要品種。首先，線材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的比例很大，一般線材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的8～10%，而我國占20％以上；其次，線材用途遍布國民經(jīng)濟各個部門，除直接用作建筑鋼材外，線材的深加工產(chǎn)品用途更為廣泛和重要，例如各類商品鋼絲及專用彈簧鋼絲、焊絲、冷激鋼絲、鍍鋅鋼絲、通訊線、輪胎鋼絲及鋼簾線、高強度鋼絲及鋼絞線、軸承鋼絲、工具鋼絲、不銹鋼絲、各種鋼絲繩、鋼釘、標準件等等。發(fā)達國家線材加工比在70％左右，我國為30％左右。線材在國民經(jīng)濟中的作用與地位較重要，是不可或缺的重5

軋制速度是高速線材軋機發(fā)展水平的標志，按照軋制速度可將現(xiàn)代軋機分為如下幾代：第一代，1966～1969年，軋制速度43～50m/s；第二代，1970～1975年，軋制速度50～60m/s；第三代，1976～1978年，軋制速度61～75m/s；第四代，1979～1980年，軋制速度75～80m/s；第五代，1981～1985年，軋制速度80～100m/s；第六代，1986年以后，軋制速度100～120m/s。軋制速度是高速線材軋機發(fā)展水平的標志，6

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前世界上有近300條高速線材軋機，其中高速無扭線材軋機約260套（摩根式占170套），年產(chǎn)線材約7000萬噸。其中高線產(chǎn)量約占80％以上，線材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量9～10％。各國的輸出量與輸人量平均在20％左右。美國是世界上最大的線材輸人國，每年線材消費量約800萬噸，而本國每年只生產(chǎn)400～450萬噸，輸人量占40～50%；日本是世界上線材輸出量最大國，每年線材產(chǎn)量約750萬噸，輸出量約200萬噸；世界上線材產(chǎn)量最大的國家是中國，2004年線材實際產(chǎn)量為4940萬噸（其中1/3以上的線材，是復二重軋機生產(chǎn)的）國內(nèi)外線材生產(chǎn)現(xiàn)狀據(jù)不完全統(tǒng)計，目前世界上有近300條高速線材軋機，其中7

目前我國擁有線材軋機近110套，其中復二重軋機占一半，橫列式線材軋機有近30套（將逐步被淘汰）；其余40多套屬于高速線材軋機，其中從國外引進的高水平線材軋機有20多套，國產(chǎn)高速線材軋機有近20套。2004年，全國線材生產(chǎn)中，高線比已經(jīng)超過55%；但優(yōu)質(zhì)硬線比約10%，精煉比不到30％

。目前我國擁有線材軋機近110套，其中復二重軋機占一半，8

（l）1986年前，無高速線材軋機，高線比為零；線材自給率為60％。國內(nèi)線材缺口很大，每年進口線材200～300萬噸。國產(chǎn)線材質(zhì)量較差，盤重小、化學成分不穩(wěn)定、表面質(zhì)量差、尺寸公差大、性能也較差等。（2）1988～1992年，國產(chǎn)線材有很大改觀，高線比近30%，線材自給率達100%，進口逐年減少，出口逐年增加，歷史性變化的1991年，線材出口大于進口。（3）1993～1994年，國產(chǎn)線材大幅增長，但滿足不了國民經(jīng)濟迅猛增長的需求，造成線材大量進口，線材自給率降到歷史最低點57％。（4）1995～1999年，國產(chǎn)線材年凈增長200萬噸以上，高速線材產(chǎn)量逐年大幅度提高，到1999年高線比達46.7%，這又是一個可喜變化。（l）1986年前，無高速線材軋機，高線比為零；線材自9

我國雖然是線材生產(chǎn)大國，但還不能說是線材生產(chǎn)強國。目前我國還有部分線材品種仍然依靠進口維持生產(chǎn)、如鋼簾線、高應(yīng)力彈簧鋼、不銹鋼、冷鐓鋼等線材。在重要用途線材實物質(zhì)量方面，與發(fā)達國家仍有較大差距。

品種質(zhì)量差距我國雖然是線材生產(chǎn)大國，但還不能說是線材生產(chǎn)強國10差距主要表現(xiàn)在以下方面：（l）化學成分。國外線材波動小且穩(wěn)定，[C]%一般波動在3個范圍；國內(nèi)在6～8個范圍，頭尾偏析更嚴重。（2）表面質(zhì)量主要表現(xiàn)在脫碳層深度方面，國產(chǎn)一般為0.023～0.14mm，最深為0.23～0.35mm；國外一般0.02～0.05mm。(3）金相組織。進口線材實測奧氏體晶粒度為5～6級，很均勻，索氏體一般85％以上。國產(chǎn)線材奧氏晶粒度2～7級，很不均勻，索氏體一般達不到85%，(4）非金屬夾雜。國產(chǎn)線材夾雜多且顆粒很大，尤其是A12O3顆粒最長達133μm，一般為≥50μm，進口國外線材最大≥30μm，一般8μm左右。(5）鋼中氣體含量也普遍比國外線材高，〔H〕、〔O〕、（N〕一般比國外線材高1～2倍甚至更高。

理化性能差距差距主要表現(xiàn)在以下方面：理化性能差距11其它差距主要表現(xiàn)為線材在鋼材中的比例、控冷線材比、硬線比、合金線材比、制品用線材比、線材直徑、大規(guī)格盤條、盤重、減面率、氧化鐵皮量、散捆率、尺寸偏差、不圓度、通條屈服應(yīng)力差、含碳量、含磷量、含硫量等方面。

其它差距主要表現(xiàn)為線材在鋼材中的比例、控冷線材比、硬12二、高速線材軋機的發(fā)展二、高速線材軋機的發(fā)展13

高速線材軋機與其他先進技術(shù)一樣也是時代的產(chǎn)物，是冶金技術(shù)、電傳電控技術(shù)、機械制造技術(shù)的綜合產(chǎn)物。據(jù)記載，世界上第一臺線材軋機問世于17世紀，當時是用鍛坯軋制線材。18世紀中期出現(xiàn)了比較正規(guī)的線材軋機，由粗軋及精軋兩列橫列式軋機組成，其軋速不超過8m/s。

20世紀初，開發(fā)了半連續(xù)式軋機。粗軋及中軋采用連軋，精軋機組仍采用橫列式軋機（復二重軋機是半連續(xù)式軋機的一個特例）。軋制速度提高到16m/s，盤重增加到100kg左右，尺寸精度較橫列式為好，但品種及質(zhì)量未有根本好轉(zhuǎn)。高線軋機的誕生高速線材軋機與其他先進技術(shù)一樣也是時代的產(chǎn)物，是冶金14

20世紀60年代是線材生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的興盛與創(chuàng)新時期，最高軋制速度達到了35m/s，盤重達到了550kg，精度達到了±0.25mm。在軋制速度不斷提高的同時也解決了大盤重線材的控制冷卻問題，因此從根本上解決了盤重增大后，內(nèi)層的線材長時間在高溫下停留生成粗大的晶粒，使內(nèi)外圈線材的力學性能差別很大、表面氧化鐵皮厚等問題。20世紀60年代是線材生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的興盛與創(chuàng)新時期，15高線軋機的發(fā)展

目前世界上應(yīng)用最廣泛的摩根型高速無扭軋機是美國摩根（Morgan）公司1962年開始研制的，1966年首先應(yīng)用于加拿大鋼鐵公司哈密爾頓（Hamilton）廠，其軋制速度43～50m/s。同時摩根公司和加拿大斯太爾摩(Stelmo）公司聯(lián)合開發(fā)了線材軋后控制冷卻系統(tǒng)，稱之為斯太爾摩線。摩根新式精軋機發(fā)展經(jīng)歷了6個階段，精軋機的軋制速度從第I代的43m/s，到第Ⅵ代的100m/，提高了1.3倍。

高線軋機的發(fā)展目前世界上應(yīng)用最廣泛的摩根型高速無扭16

摩根公司80年代中期研制的高精度軋機是高速線材軋機的又一突破。該高精度軋機是在精軋機后面的水冷段之間或夾送輥之前再增加一對或兩對軋機。軋機型式如同現(xiàn)在的精軋機，是頂交45o。原精軋機將軋制斷面放大，高精度軋機再精軋減徑，每兩道次減徑lmm左右。既可提高軋制速度又可提高軋件精度。高精度軋機生產(chǎn)的成品尺寸精度皆可達到±0.15mm。由于高精度軋機置于水冷區(qū)之后，軋制溫度低（在奧氏體、鐵素體兩相區(qū)），可以收到形變熱處理的效果，能改善線材的力學性能。

摩根公司80年代中期研制的高精度軋機是高速線材軋機的17高速線材軋機一出現(xiàn)就顯示出極大的優(yōu)越性，繼美國之后，其他一些國家和公司也紛紛創(chuàng)新高速線材軋機，出現(xiàn)了各種機型，目前基本上有四種：1）側(cè)交45o的美國摩根型；2）15o/75o的德國德馬克（Demak）型；3）頂交45o的英國阿希洛（Ashlow）型；4)0o/90o平－立布置的達涅利（Danili）型。各種機型各有優(yōu)點，但基本工藝特點差異不大，其中摩根機型應(yīng)用最廣泛。

高速線材軋機一出現(xiàn)就顯示出極大的優(yōu)越性，繼美國之后18現(xiàn)代高線軋機技術(shù)新進展

(l）無扭精軋機組。其發(fā)展趨勢如下：降低機組重心，降低傳動軸高度，減少機組的震動；強化軋機，增加精軋機組的大輥徑軋機的數(shù)量；改進軋機調(diào)整性能。（2）采用控溫軋制與低溫軋制。（3）高精度軋制設(shè)備。（4）粗軋機組的改進。

現(xiàn)代高線軋機技術(shù)新進展(l）無扭精軋機組。其發(fā)展趨勢19三、高線軋機生產(chǎn)工藝三、高線軋機生產(chǎn)工藝20

高速無扭精軋工藝是現(xiàn)代線材生產(chǎn)的核心技術(shù)之一，它是針對以往各種線材軋機存在諸多問題，綜合解決產(chǎn)品多品種規(guī)格、高斷面尺寸精度、大盤卷和高生產(chǎn)率的有效手段。唯精軋高速度才能有高生產(chǎn)率。才能解決大盤重線材軋制過程的溫降問題。精軋的高速度要求軋制過程中軋件無扭轉(zhuǎn)，否則事故頻發(fā)，軋制根本無法進行。因此，高速無扭精軋是高速線材軋機的一個基本特點。高速無扭精軋工藝高速無扭精軋工藝是現(xiàn)代線材生產(chǎn)的核心技術(shù)之一，它是針21坯重與盤重

盤重是線材軋機的基本工藝參數(shù)之一。近年盤重隨軋制速度的提高得到迅速增加。盤重可增大到1000～2000kg，個別的甚至達到2500kg。隨著連續(xù)鑄鋼技術(shù)的發(fā)展和軋制速度的提高，軋機采用的坯料已從原來的邊長為80～100mm的方坯逐步發(fā)展到邊長為110～130mm的方坯，個別軋機已采用了邊長為180～200mm的方坯，為滿足增大盤重的需要，坯料斷面還有繼續(xù)增大的趨勢。坯重與盤重盤重是線材軋機的基本工藝參數(shù)之一。近年盤重22高線軋機的高質(zhì)量控制要求

線材產(chǎn)品質(zhì)量包括外形、尺寸精度、表面質(zhì)量、化學成分、金相組織及力學性能幾個方面的內(nèi)容。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量提出越來越高的要求。如：目前φ5.5mm線材的尺寸精度可達±0.lmm，個別的甚至可達±0.05mm。提高外形尺寸精度，一方面能減小超差廢品，提高收得率，另一方面，可為金屬制品提供優(yōu)質(zhì)原料，提高拉絲效率和拉模壽命，減少拉拔道次及動力消耗。線材表面不得有裂縫、折疊、結(jié)疤、夾層等缺陷，允許有輕微的劃痕。對冷鐓、高碳鋼絲和琴鋼絲用線材，表面質(zhì)量要求更加嚴格，一般必須作酸洗檢查。含碳量在0.3％以上的線材，應(yīng)嚴格控制其表面脫碳，否則脫碳后的線材表面變軟，疲勞強度降低。

高線軋機的高質(zhì)量控制要求線材產(chǎn)品質(zhì)量包括外形、尺寸精23質(zhì)量控制手段

各種高質(zhì)量的線材在質(zhì)量控制上需要各工序都具備生產(chǎn)高質(zhì)量線材的能力，即：①保證原料質(zhì)量。要求原料段具有原料檢測、檢查與清理修磨的手段，使投入的原料具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)線材的條件；②采用步進式加熱爐，以保證靈活的加熱制度；③在單線生產(chǎn)時粗軋采用平一立機組，減小軋件刮傷；④盡可能使用滾動導衛(wèi)及硬面軋輥，保證軋件表面質(zhì)量。

質(zhì)量控制手段各種高質(zhì)量的線材在質(zhì)量控制上需要各工序24控軋及軋后控制冷卻

以高速連續(xù)、大盤重方式生產(chǎn)的高線產(chǎn)品，終軋溫度比普線軋機更高，必須采用軋后控制冷卻工藝。控制冷卻是分階段控制自精軋機軋出的成品軋件的冷卻速度，盡量降低軋件的二次氧化量，可根據(jù)鋼的化學成分和使用性能要求，使散卷狀態(tài)下的軋件從高溫奧氏體組織轉(zhuǎn)變成與所要求性能相對應(yīng)的常溫金相組織。高線軋機問世后，大盤重自然冷卻使產(chǎn)品質(zhì)量惡化極為突出，這就使軋后控制冷卻工藝被廣泛采用，并隨用戶對產(chǎn)品日益提高的要求而逐漸完善。軋后控制冷卻工藝已成為高速線材軋機不可分割的組成部分，是高線軋機區(qū)別于老式線材軋機的特點之一。

控軋及軋后控制冷卻以高速連續(xù)、大盤重方式生產(chǎn)的高線產(chǎn)25軋后切頭及切尾

高速無扭線材精軋機組采用微張力軋制，軋件頭部及尾部失張段斷面尺寸大于公稱斷面尺寸。失張段長度和張力值大小、機架間距以及精軋延伸系數(shù)成正比，同所要求公稱斷面尺寸偏差成反比。通常要將此超偏差段切除后交貨。超差段可以在散卷空冷運輸機上用人工切除，但在延遲型控制冷卻過程中因為無保溫罩段過短操作困難，而且切除頭部時容易造成線圈拉亂變形，集卷困難。目前較合理的切除超差段是在集卷后打捆前的運輸過程中，采用倒卷系統(tǒng)，由人工用液壓便攜剪先切去軋件尾部的超差段，之后將盤倒卷，使軋件頭部超差段露在外面，再由人工用液壓便攜剪切去頭部超差段。軋后切頭及切尾高速無扭線材精軋機組采用微張力軋制，26保證高速軋制的主要工藝條件

主要條件是保證原料質(zhì)量、軋件精度、軋件溫度。應(yīng)保證進人精軋機的軋件偏差不大于±0.30mm。當成品精度要求小于±0.15mm時，進入精軋的軋件偏差不應(yīng)大于成品尺寸偏差的2倍。必須嚴格控制鋼坯尺寸精度，鋼坯尺寸的波動對粗軋前幾道影響較大。為此近幾年粗軋機組都采用單獨傳動，以便及時靈活地調(diào)節(jié)軋制速度，保證微張力軋制。要保證軋件精度，軋機精度必須高，必須減少槽孔加工誤差和軋機部件間不可控制的配合間隙等造成的偏差誤差。要保障軋件精度，必須保證軋件溫度均勻穩(wěn)定，要求加熱溫度均勻、控冷設(shè)施靈敏。

保證高速軋制的主要工藝條件主要條件是保證27四、重要品種開發(fā)的

主要技術(shù)要求四、重要品種開發(fā)的

主要技術(shù)要求28

目前國產(chǎn)線材除個別品種外（如鋼簾線、氣門簧、懸架簧、超低碳不銹鋼用線材等），基本都能滿足用戶要求，供需基本平衡，自給率達93％以上。從線材品種與質(zhì)量來看，我國基本能按國際標準（ISO）、歐洲標準（EN）、日本標準（JJS）等標準要求生產(chǎn)。典型線材鋼號和主要用途見下表

。目前國產(chǎn)線材除個別品種外（如鋼簾線、氣門簧、懸架簧、29國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀對比國外我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼占鋼材消費量比例

美、日等〉30％一般國家達到10％

3.3%鋼結(jié)構(gòu)建筑面積比例建筑總面積的40%（歐美）<5%消費品種熱軋H型鋼、中厚板、冷彎型鋼、彩色涂層板等為主剛起步性能390～580MPa為主235MPa為主，部分345MPa低合金高強鋼占鋼產(chǎn)量的比例10～15%不足5％國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀對比國外我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼占鋼材消費量比例美、301、鋼簾線用線材

鋼簾線是線材制品中高技術(shù)含量產(chǎn)品，不但生產(chǎn)裝備昂貴，生產(chǎn)工藝也非常繁雜，是線材制品中質(zhì)量要求最為嚴格的產(chǎn)品之一，所以是最難生產(chǎn)的品種。鋼簾線在加工過程中，其單絲直徑小至0.15mm，從Φ5mm的線材開始拉拔，長度延伸達1344倍，而在隨后的雙捻中還要經(jīng)受扭轉(zhuǎn)、彎曲和拉伸等一系列變形。在工藝穩(wěn)定的情況下，凡是斷頭率高，力學性能不合格等情況，通常與線材質(zhì)量有關(guān)；同時，鋼簾線作為汽車輪胎的橡膠骨架材料，要承受彎曲拉伸復合交變載荷及沖擊載荷等；因此，必須選用最優(yōu)質(zhì)線材方能滿足高強度、抗疲勞、耐沖擊等性能要求。國內(nèi)外都沒有鋼簾線用線材專門國家標準，往往是線材企業(yè)有對外保密的嚴格內(nèi)控標準。

1、鋼簾線用線材鋼簾線是線材制品中高技術(shù)含量產(chǎn)品，不31

l）必須是控制冷卻線材（斯太爾摩型），金相組織必須是細珠光體，奧氏體晶粒度2～5級（ASTM)，必須能夠經(jīng)受90％以上總壓縮率，不許用鋁脫氧；2）脫碳、完全脫碳不允許存在，局部脫碳最大0.10mm；3）夾雜、塑性夾雜（A、C類）最大2級，(JK)；脆性夾雜（B、D類）最大1級（JK)；鈦和鋯的氮化物不允許存在；4）線材偏析度：S、P為10％、C、Mn為3%（最大）（對成分上限而言）；5）線材內(nèi)部孔隙：不得超過10μm。

l）必須是控制冷卻線材（斯太爾摩型），金相組織必322、高應(yīng)力彈簧鋼絲用線材

高應(yīng)力彈簧主要指內(nèi)燃機閥門彈簧、汽車懸掛簧、搖架簧等。近年來汽車行業(yè)要求氣門簧工作應(yīng)力由450MPa提高到800～900MPa，疲勞壽命為2.5×l07次不斷裂，應(yīng)力松弛率10年內(nèi)≤5％等。歐洲各國長期以來習慣用CrV鋼，代表鋼號是50CrV；近年來又大量使用CrSi鋼，代表鋼號是55CrSi。日本最近又開發(fā)了在CrSi鋼基礎(chǔ)上加釩及鎳、鈮等元素，綜合性能優(yōu)良，且每個彈簧重量比55CrSi鋼號減輕22.6％。

2、高應(yīng)力彈簧鋼絲用線材高應(yīng)力彈簧主要指內(nèi)燃機閥門彈33l）鋼的牌號9254V（超純凈Si－Cr鋼）2）化學成分（熔煉成分）%：C：0.51～0.59Si：0.60～0.80Mn：1.20～1.60S≤0.020P≤0.025Cu、Ni：≤0.10Cr：0.60～0.803）尺寸公差±0.25mm(D≤10mm)4）不圓度（0.35mm(D≤10mm)5）表面劃痕深度（在卷的二端）≤0.12(mm)(D≤10mm)6）脫碳層深度（按JISG0555)總脫碳層深DM－T(0.12mm(D≤10mm)全脫碳：不允許7）非金屬夾雜物（按JISG0555)夾雜物總量dT≤0.1%

l）鋼的牌號9254V（超純凈Si－Cr鋼）343、重要鋼絲繩用線材

重要用途鋼絲繩多為線接觸、面接觸、多層股及特殊結(jié)構(gòu)鋼絲繩，它的使用條件惡劣、苛刻，因而生產(chǎn)難度大，技術(shù)要求高，交貨條件嚴，對線材的質(zhì)量也相應(yīng)提出了嚴格的要求。國際上幾個名牌鋼絲繩的生產(chǎn)經(jīng)驗之一就是選用優(yōu)質(zhì)線材，保證鋼絲繩通條性能優(yōu)良、均勻、穩(wěn)定。我國鋼絲繩質(zhì)量在逐年提高，但與國際名牌差距仍較大，國產(chǎn)鋼絲繩的平均使用壽命比進口低

。線材力學性能的通條性要求高，化學成分波動要小，軋鋼工藝要穩(wěn)定。為提高鋼繩耐磨、耐疲勞、耐蝕等性能，對線材的表面缺陷、脫碳層、金相組織都應(yīng)明確規(guī)范。

3、重要鋼絲繩用線材重要用途鋼絲繩多為線接觸、面接觸35

(l）化學成分碳波動范圍≤0.05%，最好控制在0.03％內(nèi)；P≤0.015%，S≤0.010%，P+S≤0.02％。(2）力學性能。抗拉強度900～1000MPa，同盤強度差≤50MPa，斷面收縮率≥35%。(3）金相組織。索氏體≥85%，奧氏體晶粒度細小且均勻，不允許有馬氏體組織存在。(4）其余尺寸公差、表面質(zhì)量、脫碳層、非金屬夾雜等項均按GB/T4354優(yōu)質(zhì)碳素鋼熱軋盤條標準執(zhí)行。

(l）化學成分364、預應(yīng)力鋼絲及鋼絞線用線材

高強度低松弛預應(yīng)力鋼絲及鋼紋線是線材制品中的一個重要品種，也是我國近年來發(fā)展速度較快的一種新型建筑材料。據(jù)資料介紹，目前全世界跨度大于700m的懸索橋共34座，其中我國占5座，江陰長江大橋主跨1385m,1999年建成，世界排名第5位；大跨度斜拉橋有南京長江二橋、武漢長江三橋、青州閩江大橋等。以上大橋主跨均大于600m，都將采用國產(chǎn)PC鋼絲及鋼絞線建造。目前我國重要用途高強度低松弛預應(yīng)力鋼絲及鋼絞線仍然依靠進口線材生產(chǎn)，尤其是鍍鋅預應(yīng)力鋼絲及鋼絞線。因為國產(chǎn)線材生產(chǎn)的該產(chǎn)品經(jīng)過熱鍍鋅后抗拉強度下降很大，滿足不了使用要求。

4、預應(yīng)力鋼絲及鋼絞線用線材高強度低松弛預應(yīng)力鋼絲37

(l）鋼種與化學成分。首選SWRH82B即國家牌號82MnA，用較高錳含量的鋼種為宜。碳含量（C）控制在0.80～0.85%范圍內(nèi)，(P）≤0.02％、（S)≤0.015％。(2）尺寸與偏差直徑D≤10mm，≤0.15mm，不圓度≤0.24mm；直徑10.5～14mm≤0.20mm，不圓度≤0.32mm3）力學性能。PC鋼絲用線材力學性能，希望同爐號、同規(guī)格強度差≤50MPa。4）金相組織。均勻細小索氏體組織不小于85%，不允許有馬氏體和網(wǎng)狀滲碳體等組織存在。

(l）鋼種與化學成分。首選SWRH82B即國家牌號8385、焊絲用線材

船舶、橋梁、工程機械、電站、建筑、汽車、壓力容器、鍋爐等鋼結(jié)構(gòu)件大都采用焊接結(jié)構(gòu)，焊接材料成分一般須與結(jié)構(gòu)材料匹配。例如鋼材有碳素鋼、低合金鋼、合金鋼及不銹鋼等，焊絲及焊條也有相匹配牌號及分類的焊接材料。一般要求焊縫金屬的力學性能達到母材相當水平，主要靠焊絲或焊條及熔劑提供的熔敷金屬的化學成分和焊接工藝來保證，而不是靠焊絲或焊條的力學性能。所以，在焊絲用線材的標準中，對各牌號的化學成分有嚴格規(guī)定，并作為交貨的重要條件，而對線材力學性能不作具體規(guī)定，這是該產(chǎn)品的重要特點。當然，有時采用氣體保護焊為了送絲順利，要求焊絲有一定的挺直度，這時對焊絲抗拉強度提出適當要求也是可以的。

5、焊絲用線材船舶、橋梁、工程機械、電站、建筑、汽車39(l）化學成分。在保證強度的同時盡量降低碳含量，即碳應(yīng)控制在標準下限為宜，因為碳元素是造成焊縫冷熱裂紋的主要原因之一。另外就是把磷、硫含量控制得越低越好。(2）鋼中氣體。因為〔O〕、〔H〕、（N〕氣體含量高容易產(chǎn)生焊縫氣孔、白點等缺陷，也是造成焊接裂紋的原因之一，所以應(yīng)控制在最低限度，一般為〔O〕≤40×10-6、〔N〕70×10-6、〔H〕≤2×10-6。(3）鋼中夾雜物。因為鋼中夾雜物也是造成焊縫金屬缺陷的主要原因之一，所以應(yīng)該控制非金屬夾雜物形態(tài)、大小、個數(shù)等。

(l）化學成分。在保證強度的同時盡量降低碳含量，即406、冷鐓鋼絲用線材

冷鐓鋼絲是生產(chǎn)螺釘、螺帽、螺栓等緊固件用原料，使用領(lǐng)域極其廣泛，從航空、航天、計算機、汽車等重要用途，到日常生活用自行車、照相機、鐘表、家用電器等領(lǐng)域，年消費量在200萬噸以上，常用規(guī)格Φ3～40mm鋼絲，其中Φ16mm以下的鋼絲占60％以上。由于用冷鐓的方法生產(chǎn)標準件變形速度快、變形程度大，變形又不均勻，冷鐓開裂率高達30%，所以要求制造標準件用線材首先必須有良好的塑性和尺寸精度。有的標準件成形后需要進行調(diào)質(zhì)處理及滲碳、滲氮，所以要求鋼材要有較好的淬透性和回火穩(wěn)定性等。冷鐓鋼線材對鋼種的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量要求苛刻，冶煉要采用爐外精煉技術(shù)

。有的國家在生產(chǎn)冷鐓鋼絲前對線材要進行機械剝皮等處理。

6、冷鐓鋼絲用線材冷鐓鋼絲是生產(chǎn)螺釘、螺帽、螺栓等緊41(1）化學成分。要求〔P〕≤0.02％、〔S〕≤0.015%；對碳素鋼而言，硅、鋁、錳、碳等元素希望控制在中下限為宜，避免造成冷頂鍛裂紋。(2）表面質(zhì)量。對線材表面質(zhì)量要求很嚴，尺寸公差土0.20mm，不圓度＜0.30mm，表面裂紋、劃傷最深＜0.07mm。(3）脫碳（直徑≤15mm）。鐵素體脫碳層深度：≤0.02mm，總脫碳層深度：≤0.12。(4）非金屬夾雜物。鋼中非金屬夾雜物含量高、尺寸大，是造成標準件冷鐓開裂的一個重要原因，尤其是非金屬夾雜中B類和D類脆性夾雜，距鋼絲表面愈近危害性愈大，所以要求B類夾雜物距表面層2mm之內(nèi)應(yīng)不大于15μm。(5）金相組織。冷鐓鋼的金相組織應(yīng)為鐵素體+粒狀珠光體（F+P)，一般規(guī)定2～4級，以3級為最好，不得有片狀珠光體和貝氏體組織。

(1）化學成分。要求〔P〕≤0.02％、〔S〕≤0427、軸承鋼絲用線材

軸承鋼絲主要用來制造滾動軸承上的滾動體——滾珠、滾錐、滾針等。滾動軸承在工作時，內(nèi)套緊固在軸上，同軸一起轉(zhuǎn)動；外套裝在軸承座上不動。當軸轉(zhuǎn)動時，內(nèi)套和滾珠（或滾柱）發(fā)生轉(zhuǎn)動和滾動，所承受的載荷作周期性變化，滾珠（滾柱）和內(nèi)套均承受著點（線）接觸的周期性高壓交變載荷，存在著很大的局部應(yīng)力集中（接觸應(yīng)力一般為150～500MPa），所以滾珠（滾柱）表面容易產(chǎn)生接觸疲勞破壞，甚至可能發(fā)生表面龜裂和剝落現(xiàn)象；同時，滾珠（滾柱）和內(nèi)外套之間產(chǎn)生滾動摩擦和滑動摩擦，致使材料因磨損而破壞。軸承鋼絲工作條件苛刻，所以對軸承鋼絲用線材提出更高的技術(shù)要求。

7、軸承鋼絲用線材軸承鋼絲主要用來制造滾動軸承上的滾43

(1）化學成分。鋼中碳含量控制在中限，波動為0.07%，而鉻含量控制在中限。（2）鋼中氣體含量。氮含量：［N〕≤70×10-6；氫含量：〔H〕≤1×10-6，〔H〕會產(chǎn)生白點缺陷，應(yīng)在液態(tài)下測定，盡量減少為宜；總氧量：〔O〕＜15×10-6；瑞典SKF公司鋼中總氧量由原來的40×10-6降到15×10-6以下。（3）非金屬夾雜物含量。A類細系平均級別為1.25級；A類粗系為0.19，C類、D類非金屬夾雜物均未出現(xiàn)為零級；B類細系為0.61級；B類粗系為0.04級。(4）碳化物不均勻性。瑞典和日本對碳化物帶狀、液析、網(wǎng)狀控制很嚴，從而為球化創(chuàng)造了良好條件。(5）脫碳層。瑞典SKFD33標準規(guī)定退火材的脫碳層不大于1%D(D為鋼材直徑），冷拔材的脫碳層不大于0.8％D。（6）尺寸公差。尺寸公差精度較高，大部分為正偏差，負偏差少；例如：Φ28～30（+0.25～-0.10）。

(1）化學成分。鋼中碳含量控制在中限，波448、不銹鋼絲用線材

不銹鋼以其良好的耐蝕性、耐高溫性、耐低溫性、耐磨性、抗磁性及外觀精美等特性，用途非常廣泛，在宇航、原子能、石油化工、海洋開發(fā)、醫(yī)療機械、輕工、食品、建筑及家用電器等方面占有重要地位；而且所用鋼種牌號及品種繁多，性能各異，對所用線材要求不盡相同。

8、不銹鋼絲用線材不銹鋼以其良好的耐蝕性、耐高溫性45以奧氏體不銹鋼絲用線材為例，其技術(shù)要求如下：(l）化學成分。特別控制Cr、Ni、C成分，要求成分穩(wěn)定，不宜波動較大，否則對性能影響較大。(2）鋼中氣體含量。l）氮含量?！睳〕控制在小于50×10-6；2）氫含量，〔H〕一般控制在＜2×10-6。3）總氧含量，一般控制在≤50×10-6。(3）低倍組織，在橫截面酸浸低倍試片上不得有肉眼可見的縮孔、氣泡、夾雜及裂紋。(4）非金屬夾雜物。要盡量減少夾雜物總量，不允許存在大顆粒脆性夾雜物，同時要控制夾雜物形態(tài)，不允許有尖角脆性夾雜物。(5）力學性能與晶粒度。對奧氏體不銹鋼線材，一定要控制吐絲溫度與快速冷卻，防止碳化物沿界析出；奧氏體鋼線材吐絲溫度控制在1000～1050℃，鐵素體鋼控制在800～880℃。

以奧氏體不銹鋼絲用線材為例，其技術(shù)要求如下46謝謝！謝謝！47激勵學生學習的名言格言220、每一個成功者都有一個開始。勇于開始，才能找到成功的路。221、世界會向那些有目標和遠見的人讓路（馮兩努——香港著名推銷商）

222、絆腳石乃是進身之階。223、銷售世界上第一號的產(chǎn)品——不是汽車，而是自己。在你成功地把自己推銷給別人之前，你必須百分之百的把自己推銷給自己。224、即使爬到最高的山上，一次也只能腳踏實地地邁一步。225、積極思考造成積極人生，消極思考造成消極人生。226、人之所以有一張嘴，而有兩只耳朵，原因是聽的要比說的多一倍。227、別想一下造出大海，必須先由小河川開始。228、有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦關(guān)終歸楚；苦心人，天不負；臥薪嘗膽，三千越甲可吞吳。

229、以誠感人者，人亦誠而應(yīng)。

230、積極的人在每一次憂患中都看到一個機會，而消極的人則在每個機會都看到某種憂患。231、出門走好路，出口說好話，出手做好事。232、旁觀者的姓名永遠爬不到比賽的計分板上。

233、怠惰是貧窮的制造廠。234、莫找借口失敗，只找理由成功。（不為失敗找理由，要為成功找方法）235、如果我們想要更多的玫瑰花，就必須種植更多的玫瑰樹。236、偉人之所以偉大，是因為他與別人共處逆境時，別人失去了信心，他卻下決心實現(xiàn)自己的目標。237、世上沒有絕望的處境，只有對處境絕望的人。238、回避現(xiàn)實的人，未來將更不理想。239、當你感到悲哀痛苦時，最好是去學些什么東西。學習會使你永遠立于不敗之地。240、偉人所達到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴們都睡著的時候，一步步艱辛地向上爬241、世界上那些最容易的事情中，拖延時間最不費力。242、堅韌是成功的一大要素，只要在門上敲得夠久、夠大聲，終會把人喚醒的。

243、人之所以能，是相信能。244、沒有口水與汗水，就沒有成功的淚水。245、一個有信念者所開發(fā)出的力量，大于99個只有興趣者。

246、環(huán)境不會改變，解決之道在于改變自己。247、兩粒種子，一片森林。248、每一發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。249、如果你希望成功，以恒心為良友，以經(jīng)驗為參謀，以小心為兄弟，以希望為哨兵。250、大多數(shù)人想要改造這個世界，但卻罕有人想改造自己。激勵學生學習的名言格言482008年1月高速線材生產(chǎn)工藝技術(shù)【軋鋼廠培訓資料】主講：***高速線材生產(chǎn)工藝技術(shù)【軋鋼廠培訓資料】主講：***49一、線材生產(chǎn)發(fā)展歷程一、線材生產(chǎn)發(fā)展歷程50概述線材一般是指直徑為5～16mm的熱軋圓鋼或相當該斷面的異型鋼，因以盤卷狀態(tài)交貨，統(tǒng)稱為線材或盤條。國外線材規(guī)格已擴大到Φ50mm。常見線材多為圓斷面，異型斷面線材有橢圓形、方形及螺紋形等，但生產(chǎn)數(shù)量很少。線材品種按化學成分分類，一般分為低碳線材（稱軟線）、中高碳線材（硬線），還有低合金與合金鋼線材、不銹鋼線材及特殊鋼線材（軸承、工具、精密等）幾大類。量大面廣的品種屬碳素鋼線材，占線材總量的80～90％。概述線材一般是指直徑為5～16mm的熱軋圓鋼或相51一般將軋制速度大于40m/s的線材軋機稱為高速線材軋機。高速線材軋機的生產(chǎn)工藝特點：連續(xù)、高速、無扭和控冷。其中高速軋制是最主要的工藝特點（此外，單線、微張力、組合結(jié)構(gòu)、碳化鎢輥環(huán)和自動化）。高速線材產(chǎn)品特點：盤重大、精度高、性能優(yōu)。一般將軋制速度大于40m/s的線材軋機稱為高速線材軋52線材在國民經(jīng)濟中的作用與地位較重要，是不可或缺的重要品種。首先，線材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的比例很大，一般線材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量的8～10%，而我國占20％以上；其次，線材用途遍布國民經(jīng)濟各個部門，除直接用作建筑鋼材外，線材的深加工產(chǎn)品用途更為廣泛和重要，例如各類商品鋼絲及專用彈簧鋼絲、焊絲、冷激鋼絲、鍍鋅鋼絲、通訊線、輪胎鋼絲及鋼簾線、高強度鋼絲及鋼絞線、軸承鋼絲、工具鋼絲、不銹鋼絲、各種鋼絲繩、鋼釘、標準件等等。發(fā)達國家線材加工比在70％左右，我國為30％左右。線材在國民經(jīng)濟中的作用與地位較重要，是不可或缺的重53

軋制速度是高速線材軋機發(fā)展水平的標志，按照軋制速度可將現(xiàn)代軋機分為如下幾代：第一代，1966～1969年，軋制速度43～50m/s；第二代，1970～1975年，軋制速度50～60m/s；第三代，1976～1978年，軋制速度61～75m/s；第四代，1979～1980年，軋制速度75～80m/s；第五代，1981～1985年，軋制速度80～100m/s；第六代，1986年以后，軋制速度100～120m/s。軋制速度是高速線材軋機發(fā)展水平的標志，54

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前世界上有近300條高速線材軋機，其中高速無扭線材軋機約260套（摩根式占170套），年產(chǎn)線材約7000萬噸。其中高線產(chǎn)量約占80％以上，線材產(chǎn)量占鋼材總產(chǎn)量9～10％。各國的輸出量與輸人量平均在20％左右。美國是世界上最大的線材輸人國，每年線材消費量約800萬噸，而本國每年只生產(chǎn)400～450萬噸，輸人量占40～50%；日本是世界上線材輸出量最大國，每年線材產(chǎn)量約750萬噸，輸出量約200萬噸；世界上線材產(chǎn)量最大的國家是中國，2004年線材實際產(chǎn)量為4940萬噸（其中1/3以上的線材，是復二重軋機生產(chǎn)的）國內(nèi)外線材生產(chǎn)現(xiàn)狀據(jù)不完全統(tǒng)計，目前世界上有近300條高速線材軋機，其中55

目前我國擁有線材軋機近110套，其中復二重軋機占一半，橫列式線材軋機有近30套（將逐步被淘汰）；其余40多套屬于高速線材軋機，其中從國外引進的高水平線材軋機有20多套，國產(chǎn)高速線材軋機有近20套。2004年，全國線材生產(chǎn)中，高線比已經(jīng)超過55%；但優(yōu)質(zhì)硬線比約10%，精煉比不到30％

。目前我國擁有線材軋機近110套，其中復二重軋機占一半，56

（l）1986年前，無高速線材軋機，高線比為零；線材自給率為60％。國內(nèi)線材缺口很大，每年進口線材200～300萬噸。國產(chǎn)線材質(zhì)量較差，盤重小、化學成分不穩(wěn)定、表面質(zhì)量差、尺寸公差大、性能也較差等。（2）1988～1992年，國產(chǎn)線材有很大改觀，高線比近30%，線材自給率達100%，進口逐年減少，出口逐年增加，歷史性變化的1991年，線材出口大于進口。（3）1993～1994年，國產(chǎn)線材大幅增長，但滿足不了國民經(jīng)濟迅猛增長的需求，造成線材大量進口，線材自給率降到歷史最低點57％。（4）1995～1999年，國產(chǎn)線材年凈增長200萬噸以上，高速線材產(chǎn)量逐年大幅度提高，到1999年高線比達46.7%，這又是一個可喜變化。（l）1986年前，無高速線材軋機，高線比為零；線材自57

我國雖然是線材生產(chǎn)大國，但還不能說是線材生產(chǎn)強國。目前我國還有部分線材品種仍然依靠進口維持生產(chǎn)、如鋼簾線、高應(yīng)力彈簧鋼、不銹鋼、冷鐓鋼等線材。在重要用途線材實物質(zhì)量方面，與發(fā)達國家仍有較大差距。

品種質(zhì)量差距我國雖然是線材生產(chǎn)大國，但還不能說是線材生產(chǎn)強國58差距主要表現(xiàn)在以下方面：（l）化學成分。國外線材波動小且穩(wěn)定，[C]%一般波動在3個范圍；國內(nèi)在6～8個范圍，頭尾偏析更嚴重。（2）表面質(zhì)量主要表現(xiàn)在脫碳層深度方面，國產(chǎn)一般為0.023～0.14mm，最深為0.23～0.35mm；國外一般0.02～0.05mm。(3）金相組織。進口線材實測奧氏體晶粒度為5～6級，很均勻，索氏體一般85％以上。國產(chǎn)線材奧氏晶粒度2～7級，很不均勻，索氏體一般達不到85%，(4）非金屬夾雜。國產(chǎn)線材夾雜多且顆粒很大，尤其是A12O3顆粒最長達133μm，一般為≥50μm，進口國外線材最大≥30μm，一般8μm左右。(5）鋼中氣體含量也普遍比國外線材高，〔H〕、〔O〕、（N〕一般比國外線材高1～2倍甚至更高。

理化性能差距差距主要表現(xiàn)在以下方面：理化性能差距59其它差距主要表現(xiàn)為線材在鋼材中的比例、控冷線材比、硬線比、合金線材比、制品用線材比、線材直徑、大規(guī)格盤條、盤重、減面率、氧化鐵皮量、散捆率、尺寸偏差、不圓度、通條屈服應(yīng)力差、含碳量、含磷量、含硫量等方面。

其它差距主要表現(xiàn)為線材在鋼材中的比例、控冷線材比、硬60二、高速線材軋機的發(fā)展二、高速線材軋機的發(fā)展61

高速線材軋機與其他先進技術(shù)一樣也是時代的產(chǎn)物，是冶金技術(shù)、電傳電控技術(shù)、機械制造技術(shù)的綜合產(chǎn)物。據(jù)記載，世界上第一臺線材軋機問世于17世紀，當時是用鍛坯軋制線材。18世紀中期出現(xiàn)了比較正規(guī)的線材軋機，由粗軋及精軋兩列橫列式軋機組成，其軋速不超過8m/s。

20世紀初，開發(fā)了半連續(xù)式軋機。粗軋及中軋采用連軋，精軋機組仍采用橫列式軋機（復二重軋機是半連續(xù)式軋機的一個特例）。軋制速度提高到16m/s，盤重增加到100kg左右，尺寸精度較橫列式為好，但品種及質(zhì)量未有根本好轉(zhuǎn)。高線軋機的誕生高速線材軋機與其他先進技術(shù)一樣也是時代的產(chǎn)物，是冶金62

20世紀60年代是線材生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的興盛與創(chuàng)新時期，最高軋制速度達到了35m/s，盤重達到了550kg，精度達到了±0.25mm。在軋制速度不斷提高的同時也解決了大盤重線材的控制冷卻問題，因此從根本上解決了盤重增大后，內(nèi)層的線材長時間在高溫下停留生成粗大的晶粒，使內(nèi)外圈線材的力學性能差別很大、表面氧化鐵皮厚等問題。20世紀60年代是線材生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的興盛與創(chuàng)新時期，63高線軋機的發(fā)展

目前世界上應(yīng)用最廣泛的摩根型高速無扭軋機是美國摩根（Morgan）公司1962年開始研制的，1966年首先應(yīng)用于加拿大鋼鐵公司哈密爾頓（Hamilton）廠，其軋制速度43～50m/s。同時摩根公司和加拿大斯太爾摩(Stelmo）公司聯(lián)合開發(fā)了線材軋后控制冷卻系統(tǒng)，稱之為斯太爾摩線。摩根新式精軋機發(fā)展經(jīng)歷了6個階段，精軋機的軋制速度從第I代的43m/s，到第Ⅵ代的100m/，提高了1.3倍。

高線軋機的發(fā)展目前世界上應(yīng)用最廣泛的摩根型高速無扭64

摩根公司80年代中期研制的高精度軋機是高速線材軋機的又一突破。該高精度軋機是在精軋機后面的水冷段之間或夾送輥之前再增加一對或兩對軋機。軋機型式如同現(xiàn)在的精軋機，是頂交45o。原精軋機將軋制斷面放大，高精度軋機再精軋減徑，每兩道次減徑lmm左右。既可提高軋制速度又可提高軋件精度。高精度軋機生產(chǎn)的成品尺寸精度皆可達到±0.15mm。由于高精度軋機置于水冷區(qū)之后，軋制溫度低（在奧氏體、鐵素體兩相區(qū)），可以收到形變熱處理的效果，能改善線材的力學性能。

摩根公司80年代中期研制的高精度軋機是高速線材軋機的65高速線材軋機一出現(xiàn)就顯示出極大的優(yōu)越性，繼美國之后，其他一些國家和公司也紛紛創(chuàng)新高速線材軋機，出現(xiàn)了各種機型，目前基本上有四種：1）側(cè)交45o的美國摩根型；2）15o/75o的德國德馬克（Demak）型；3）頂交45o的英國阿希洛（Ashlow）型；4)0o/90o平－立布置的達涅利（Danili）型。各種機型各有優(yōu)點，但基本工藝特點差異不大，其中摩根機型應(yīng)用最廣泛。

高速線材軋機一出現(xiàn)就顯示出極大的優(yōu)越性，繼美國之后66現(xiàn)代高線軋機技術(shù)新進展

(l）無扭精軋機組。其發(fā)展趨勢如下：降低機組重心，降低傳動軸高度，減少機組的震動；強化軋機，增加精軋機組的大輥徑軋機的數(shù)量；改進軋機調(diào)整性能。（2）采用控溫軋制與低溫軋制。（3）高精度軋制設(shè)備。（4）粗軋機組的改進。

現(xiàn)代高線軋機技術(shù)新進展(l）無扭精軋機組。其發(fā)展趨勢67三、高線軋機生產(chǎn)工藝三、高線軋機生產(chǎn)工藝68

高速無扭精軋工藝是現(xiàn)代線材生產(chǎn)的核心技術(shù)之一，它是針對以往各種線材軋機存在諸多問題，綜合解決產(chǎn)品多品種規(guī)格、高斷面尺寸精度、大盤卷和高生產(chǎn)率的有效手段。唯精軋高速度才能有高生產(chǎn)率。才能解決大盤重線材軋制過程的溫降問題。精軋的高速度要求軋制過程中軋件無扭轉(zhuǎn)，否則事故頻發(fā)，軋制根本無法進行。因此，高速無扭精軋是高速線材軋機的一個基本特點。高速無扭精軋工藝高速無扭精軋工藝是現(xiàn)代線材生產(chǎn)的核心技術(shù)之一，它是針69坯重與盤重

盤重是線材軋機的基本工藝參數(shù)之一。近年盤重隨軋制速度的提高得到迅速增加。盤重可增大到1000～2000kg，個別的甚至達到2500kg。隨著連續(xù)鑄鋼技術(shù)的發(fā)展和軋制速度的提高，軋機采用的坯料已從原來的邊長為80～100mm的方坯逐步發(fā)展到邊長為110～130mm的方坯，個別軋機已采用了邊長為180～200mm的方坯，為滿足增大盤重的需要，坯料斷面還有繼續(xù)增大的趨勢。坯重與盤重盤重是線材軋機的基本工藝參數(shù)之一。近年盤重70高線軋機的高質(zhì)量控制要求

線材產(chǎn)品質(zhì)量包括外形、尺寸精度、表面質(zhì)量、化學成分、金相組織及力學性能幾個方面的內(nèi)容。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量提出越來越高的要求。如：目前φ5.5mm線材的尺寸精度可達±0.lmm，個別的甚至可達±0.05mm。提高外形尺寸精度，一方面能減小超差廢品，提高收得率，另一方面，可為金屬制品提供優(yōu)質(zhì)原料，提高拉絲效率和拉模壽命，減少拉拔道次及動力消耗。線材表面不得有裂縫、折疊、結(jié)疤、夾層等缺陷，允許有輕微的劃痕。對冷鐓、高碳鋼絲和琴鋼絲用線材，表面質(zhì)量要求更加嚴格，一般必須作酸洗檢查。含碳量在0.3％以上的線材，應(yīng)嚴格控制其表面脫碳，否則脫碳后的線材表面變軟，疲勞強度降低。

高線軋機的高質(zhì)量控制要求線材產(chǎn)品質(zhì)量包括外形、尺寸精71質(zhì)量控制手段

各種高質(zhì)量的線材在質(zhì)量控制上需要各工序都具備生產(chǎn)高質(zhì)量線材的能力，即：①保證原料質(zhì)量。要求原料段具有原料檢測、檢查與清理修磨的手段，使投入的原料具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)線材的條件；②采用步進式加熱爐，以保證靈活的加熱制度；③在單線生產(chǎn)時粗軋采用平一立機組，減小軋件刮傷；④盡可能使用滾動導衛(wèi)及硬面軋輥，保證軋件表面質(zhì)量。

質(zhì)量控制手段各種高質(zhì)量的線材在質(zhì)量控制上需要各工序72控軋及軋后控制冷卻

以高速連續(xù)、大盤重方式生產(chǎn)的高線產(chǎn)品，終軋溫度比普線軋機更高，必須采用軋后控制冷卻工藝?？刂评鋮s是分階段控制自精軋機軋出的成品軋件的冷卻速度，盡量降低軋件的二次氧化量，可根據(jù)鋼的化學成分和使用性能要求，使散卷狀態(tài)下的軋件從高溫奧氏體組織轉(zhuǎn)變成與所要求性能相對應(yīng)的常溫金相組織。高線軋機問世后，大盤重自然冷卻使產(chǎn)品質(zhì)量惡化極為突出，這就使軋后控制冷卻工藝被廣泛采用，并隨用戶對產(chǎn)品日益提高的要求而逐漸完善。軋后控制冷卻工藝已成為高速線材軋機不可分割的組成部分，是高線軋機區(qū)別于老式線材軋機的特點之一。

控軋及軋后控制冷卻以高速連續(xù)、大盤重方式生產(chǎn)的高線產(chǎn)73軋后切頭及切尾

高速無扭線材精軋機組采用微張力軋制，軋件頭部及尾部失張段斷面尺寸大于公稱斷面尺寸。失張段長度和張力值大小、機架間距以及精軋延伸系數(shù)成正比，同所要求公稱斷面尺寸偏差成反比。通常要將此超偏差段切除后交貨。超差段可以在散卷空冷運輸機上用人工切除，但在延遲型控制冷卻過程中因為無保溫罩段過短操作困難，而且切除頭部時容易造成線圈拉亂變形，集卷困難。目前較合理的切除超差段是在集卷后打捆前的運輸過程中，采用倒卷系統(tǒng)，由人工用液壓便攜剪先切去軋件尾部的超差段，之后將盤倒卷，使軋件頭部超差段露在外面，再由人工用液壓便攜剪切去頭部超差段。軋后切頭及切尾高速無扭線材精軋機組采用微張力軋制，74保證高速軋制的主要工藝條件

主要條件是保證原料質(zhì)量、軋件精度、軋件溫度。應(yīng)保證進人精軋機的軋件偏差不大于±0.30mm。當成品精度要求小于±0.15mm時，進入精軋的軋件偏差不應(yīng)大于成品尺寸偏差的2倍。必須嚴格控制鋼坯尺寸精度，鋼坯尺寸的波動對粗軋前幾道影響較大。為此近幾年粗軋機組都采用單獨傳動，以便及時靈活地調(diào)節(jié)軋制速度，保證微張力軋制。要保證軋件精度，軋機精度必須高，必須減少槽孔加工誤差和軋機部件間不可控制的配合間隙等造成的偏差誤差。要保障軋件精度，必須保證軋件溫度均勻穩(wěn)定，要求加熱溫度均勻、控冷設(shè)施靈敏。

保證高速軋制的主要工藝條件主要條件是保證75四、重要品種開發(fā)的

主要技術(shù)要求四、重要品種開發(fā)的

主要技術(shù)要求76

目前國產(chǎn)線材除個別品種外（如鋼簾線、氣門簧、懸架簧、超低碳不銹鋼用線材等），基本都能滿足用戶要求，供需基本平衡，自給率達93％以上。從線材品種與質(zhì)量來看，我國基本能按國際標準（ISO）、歐洲標準（EN）、日本標準（JJS）等標準要求生產(chǎn)。典型線材鋼號和主要用途見下表

。目前國產(chǎn)線材除個別品種外（如鋼簾線、氣門簧、懸架簧、77國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀對比國外我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼占鋼材消費量比例

美、日等〉30％一般國家達到10％

3.3%鋼結(jié)構(gòu)建筑面積比例建筑總面積的40%（歐美）<5%消費品種熱軋H型鋼、中厚板、冷彎型鋼、彩色涂層板等為主剛起步性能390～580MPa為主235MPa為主，部分345MPa低合金高強鋼占鋼產(chǎn)量的比例10～15%不足5％國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀對比國外我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼占鋼材消費量比例美、781、鋼簾線用線材

鋼簾線是線材制品中高技術(shù)含量產(chǎn)品，不但生產(chǎn)裝備昂貴，生產(chǎn)工藝也非常繁雜，是線材制品中質(zhì)量要求最為嚴格的產(chǎn)品之一，所以是最難生產(chǎn)的品種。鋼簾線在加工過程中，其單絲直徑小至0.15mm，從Φ5mm的線材開始拉拔，長度延伸達1344倍，而在隨后的雙捻中還要經(jīng)受扭轉(zhuǎn)、彎曲和拉伸等一系列變形。在工藝穩(wěn)定的情況下，凡是斷頭率高，力學性能不合格等情況，通常與線材質(zhì)量有關(guān)；同時，鋼簾線作為汽車輪胎的橡膠骨架材料，要承受彎曲拉伸復合交變載荷及沖擊載荷等；因此，必須選用最優(yōu)質(zhì)線材方能滿足高強度、抗疲勞、耐沖擊等性能要求。國內(nèi)外都沒有鋼簾線用線材專門國家標準，往往是線材企業(yè)有對外保密的嚴格內(nèi)控標準。

1、鋼簾線用線材鋼簾線是線材制品中高技術(shù)含量產(chǎn)品，不79

l）必須是控制冷卻線材（斯太爾摩型），金相組織必須是細珠光體，奧氏體晶粒度2～5級（ASTM)，必須能夠經(jīng)受90％以上總壓縮率，不許用鋁脫氧；2）脫碳、完全脫碳不允許存在，局部脫碳最大0.10mm；3）夾雜、塑性夾雜（A、C類）最大2級，(JK)；脆性夾雜（B、D類）最大1級（JK)；鈦和鋯的氮化物不允許存在；4）線材偏析度：S、P為10％、C、Mn為3%（最大）（對成分上限而言）；5）線材內(nèi)部孔隙：不得超過10μm。

l）必須是控制冷卻線材（斯太爾摩型），金相組織必802、高應(yīng)力彈簧鋼絲用線材

高應(yīng)力彈簧主要指內(nèi)燃機閥門彈簧、汽車懸掛簧、搖架簧等。近年來汽車行業(yè)要求氣門簧工作應(yīng)力由450MPa提高到800～900MPa，疲勞壽命為2.5×l07次不斷裂，應(yīng)力松弛率10年內(nèi)≤5％等。歐洲各國長期以來習慣用CrV鋼，代表鋼號是50CrV；近年來又大量使用CrSi鋼，代表鋼號是55CrSi。日本最近又開發(fā)了在CrSi鋼基礎(chǔ)上加釩及鎳、鈮等元素，綜合性能優(yōu)良，且每個彈簧重量比55CrSi鋼號減輕22.6％。

2、高應(yīng)力彈簧鋼絲用線材高應(yīng)力彈簧主要指內(nèi)燃機閥門彈81l）鋼的牌號9254V（超純凈Si－Cr鋼）2）化學成分（熔煉成分）%：C：0.51～0.59Si：0.60～0.80Mn：1.20～1.60S≤0.020P≤0.025Cu、Ni：≤0.10Cr：0.60～0.803）尺寸公差±0.25mm(D≤10mm)4）不圓度（0.35mm(D≤10mm)5）表面劃痕深度（在卷的二端）≤0.12(mm)(D≤10mm)6）脫碳層深度（按JISG0555)總脫碳層深DM－T(0.12mm(D≤10mm)全脫碳：不允許7）非金屬夾雜物（按JISG0555)夾雜物總量dT≤0.1%

l）鋼的牌號9254V（超純凈Si－Cr鋼）823、重要鋼絲繩用線材

重要用途鋼絲繩多為線接觸、面接觸、多層股及特殊結(jié)構(gòu)鋼絲繩，它的使用條件惡劣、苛刻，因而生產(chǎn)難度大，技術(shù)要求高，交貨條件嚴，對線材的質(zhì)量也相應(yīng)提出了嚴格的要求。國際上幾個名牌鋼絲繩的生產(chǎn)經(jīng)驗之一就是選用優(yōu)質(zhì)線材，保證鋼絲繩通條性能優(yōu)良、均勻、穩(wěn)定。我國鋼絲繩質(zhì)量在逐年提高，但與國際名牌差距仍較大，國產(chǎn)鋼絲繩的平均使用壽命比進口低

。線材力學性能的通條性要求高，化學成分波動要小，軋鋼工藝要穩(wěn)定。為提高鋼繩耐磨、耐疲勞、耐蝕等性能，對線材的表面缺陷、脫碳層、金相組織都應(yīng)明確規(guī)范。

3、重要鋼絲繩用線材重要用途鋼絲繩多為線接觸、面接觸83

(l）化學成分碳波動范圍≤0.05%，最好控制在0.03％內(nèi)；P≤0.015%，S≤0.010%，P+S≤0.02％。(2）力學性能?？估瓘姸?00～1000MPa，同盤強度差≤50MPa，斷面收縮率≥35%。(3）金相組織。索氏體≥85%，奧氏體晶粒度細小且均勻，不允許有馬氏體組織存在。(4）其余尺寸公差、表面質(zhì)量、脫碳層、非金屬夾雜等項均按GB/T4354優(yōu)質(zhì)碳素鋼熱軋盤條標準執(zhí)行。

(l）化學成分844、預應(yīng)力鋼絲及鋼絞線用線材

高強度低松弛預應(yīng)力鋼絲及鋼紋線是線材制品中的一個重要品種，也是我國近年來發(fā)展速度較快的一種新型建筑材料。據(jù)資料介紹，目前全世界跨度大于700m的懸索橋共34座，其中我國占5座，江陰長江大橋主跨1385m,1999年建成，世界排名第5位；大跨度斜拉橋有南京長江二橋、武漢長江三橋、青州閩江大橋等。以上大橋主跨均大于600m，都將采用國產(chǎn)PC鋼絲及鋼絞線建造。目前我國重要用途高強度低松弛預應(yīng)力鋼絲及鋼絞線仍然依靠進口線材生產(chǎn)，尤其是鍍鋅預應(yīng)力鋼絲及鋼絞線。因為國產(chǎn)線材生產(chǎn)的該產(chǎn)品經(jīng)過熱鍍鋅后抗拉強度下降很大，滿足不了使用要求。

4、預應(yīng)力鋼絲及鋼絞線用線材高強度低松弛預應(yīng)力鋼絲85

(l）鋼種與化學成分。首選SWRH82B即國家牌號82MnA，用較高錳含量的鋼種為宜。碳含量（C）控制在0.80～0.85%范圍內(nèi)，(P）≤0.02％、（S)≤0.015％。(2）尺寸與偏差直徑D≤10mm，≤0.15mm，不圓度≤0.24mm；直徑10.5～14mm≤0.20mm，不圓度≤0.32mm3）力學性能。PC鋼絲用線材力學性能，希望同爐號、同規(guī)格強度差≤50MPa。4）金相組織。均勻細小索氏體組織不小于85%，不允許有馬氏體和網(wǎng)狀滲碳體等組織存在。

(l）鋼種與化學成分。首選SWRH82B即國家牌號8865、焊絲用線材

船舶、橋梁、工程機械、電站、建筑、汽車、壓力容器、鍋爐等鋼結(jié)構(gòu)件大都采用焊接結(jié)構(gòu)，焊接材料成分一般須與結(jié)構(gòu)材料匹配。例如鋼材有碳素鋼、低合金鋼、合金鋼及不銹鋼等，焊絲及焊條也有相匹配牌號及分類的焊接材料。一般要求焊縫金屬的力學性能達到母材相當水平，主要靠焊絲或焊條及熔劑提供的熔敷金屬的化學成分和焊接工藝來保證，而不是靠焊絲或焊條的力學性能。所以，在焊絲用線材的標準中，對各牌號的化學成分有嚴格規(guī)定，并作為交貨的重要條件，而對線材力學性能不作具體規(guī)定，這是該產(chǎn)品的重要特點。當然，有時采用氣體保護焊為了送絲順利，要求焊絲有一定的挺直度，這時對焊絲抗拉強度提出適當要求也是可以的。

5、焊絲用線材船舶、橋梁、工程機械、電站、建筑、汽車87(l）化學成分。在保證強度的同時盡量降低碳含量，即碳應(yīng)控制在標準下限為宜，因為碳元素是造成焊縫冷熱裂紋的主要原因之一。另外就是把磷、硫含量控制得越低越好。(2）鋼中氣體。因為〔O〕、〔H〕、（N〕氣體含量高容易產(chǎn)生焊縫氣孔、白點等缺陷，也是造成焊接裂紋的原因之一，所以應(yīng)控制在最低限度，一般為〔O〕≤40×10-6、〔N〕70×10-6、〔H〕≤2×10-6。(3）鋼中夾雜物。因為鋼中夾雜物也是造成焊縫金屬缺陷的主要原因之一，所以應(yīng)該控制非金屬夾雜物形態(tài)、大小、個數(shù)等。

(l）化學成分。在保證強度的同時盡量降低碳含量，即886、冷鐓鋼絲用線材

冷鐓鋼絲是生產(chǎn)螺釘、螺帽、螺栓等緊固件用原料，使用領(lǐng)域極其廣泛，從航空、航天、計算機、汽車等重要用途，到日常生活用自行車、照相機、鐘表、家用電器等領(lǐng)域，年消費量在200萬噸以上，常用規(guī)格Φ3～40mm鋼絲，其中Φ16mm以下的鋼絲占60％以上。由于用冷鐓的方法生產(chǎn)標準件變形速度快、變形程度大，變形又不均勻，冷鐓開裂率高達30%，所以要求制造標準件用線材首先必須有良好的塑性和尺寸精度。有的標準件成形后需要進行調(diào)質(zhì)處理及滲碳、滲氮，所以要求鋼材要有較好的淬透性和回火穩(wěn)定性等。冷鐓鋼線材對鋼種的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量要求苛刻，冶煉要采用爐外精煉技術(shù)

。有的國家在生產(chǎn)冷鐓鋼絲前對線材要進行機械剝皮等處理。

6、冷鐓鋼絲用線材冷鐓鋼絲是生產(chǎn)螺釘、螺帽、螺栓等緊89(1）化學成分。要求〔P〕≤0.02％、〔S〕≤0.015%；對碳素鋼而言，硅、鋁、錳、碳等元素希望控制在中下限為宜，避免造成冷頂鍛裂紋。(2）表面質(zhì)量。對線材表面質(zhì)量要求很嚴，尺寸公差土0.20mm，不圓度＜0.30mm，表面裂紋、劃傷最深＜0.07mm。(3）脫碳（直徑≤15mm）。鐵素體脫碳層深度：≤0.02mm，總脫碳層深度：≤0.12。(4）非金屬夾雜物。鋼中非金屬夾雜物含量高、尺寸大，是造成標準件冷鐓開裂的一個重要原因，尤其是非金屬夾雜中B類和D類脆性夾雜，距鋼絲