DL05电缆钢盘条的晶粒度表征及评价方法.pdf
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1、14专题报道PTCA(PARTA:PHYS.TEST.)2023年第59 卷81理化检验-物理分册D0I:10.11973/lhjy-wl202308004DL05电缆钢盘条的晶粒度表征及评价方法陶勇,贾丽晖,胡涛,刘明辉,古兵平,王潇,蒋祝爽,高鹏(武钢股份有限公司质量检验中心,武汉43 0 0 8 0)摘要:某DL05电缆钢盘条出现晶粒不均匀的形貌特征,通过晶粒度评价试验,形成了一套针对DL05电缆钢盘条不同晶粒形貌的成体系、全方位的表征和评价技术,并将其应用在DL05电缆钢盘条的技术开发、生产检验中,有效地提升了DL05电缆钢盘条的质量。关键词:电缆钢;低碳钢;晶粒度;表征及评价中图分类
2、号:TB31;T G 1 1 5.5文献标志码:A文章编号:1 0 0 1-40 1 2(2 0 2 3)0 8-0 0 1 4-0 3Grain size characterization and evaluation method ofDL05 cable steel wire rodTAO Yong,JIA Lihui,HU Tao,LIU Minghui,GU Bingping,WANG Xiao,JIANG Zhushuang,GAO Peng(Quality Inspection Center of Wuhan Iron and Steel Co.,Ltd.,Wuhan 43008
3、0,China)Abstract:A DLo5 cable steel wire rod had a variety of uneven grain morphology characteristics.Through thegrain size evaluation test,a set of systematic and comprehensive characterization and evaluation technique fordifferent grain morphologies of DL05 cable steel wire rod was formed.It was a
4、pplied to the technical developmentand production inspection of DL05 cable steel wire rod,which effectively improved the quality of DL05 cable steelwire rod.Keywords:cable steel;low carbon steel;grain size;characterization and evaluationDL05电缆钢盘条的生产工艺路线是:高炉铁水转炉冶炼LF(钢包精炼炉)精炼RH(真空循环脱气)精炼小方坏连铸方坏步进式加热炉加
5、热高线轧机轧制吐丝集卷表面检查性能检验入库。下游用户将DL05电缆钢盘条的直径从6.5mm拉拔到1.5mm后,进行退火热处理,再在表面进行电镀铜,就形成了一种双金属新型材料,该材料既具有钢的强度,又具有铜的导电性能,比单纯使用铜的成本更低,因此当前应用十分广泛。DL05电缆钢盘条中碳元素的质量分数为2 1 0-5,属于超低碳钢,其组织是纯铁素体,分布在铁碳平衡相图的最左边。这种钢在生产时的加热温度和开轧温度都比较高,容易形成晶粒长大的趋势。在DLO5电缆钢盘条的研发和生产过程中,如果加热温度、加热时间控制不精确,材收稿日期:2 0 2 2-1 0-1 3作者简介:陶勇(1 97 8 一),男,
6、本科,正高级工程师,主要从事钢铁材料的金相检验工作,料就极易产生晶粒不均匀现象,且出现多种不同形态的晶粒形貌。这种晶粒不均匀的现象会使DL05电缆钢盘条出现质量问题,如退火后材料表面出现“竹节状”缺陷、拉拔断裂等,因此对DL05电缆钢盘条的微观及性能指标要求更严格。组织中晶粒的大小与材料的力学性能有明显的对应关系,晶粒的平均直径越小,材料的屈服强度越高。考虑到晶粒不均匀现象及晶粒度对产品质量和性能的影响,开展对DL05电缆钢盘条铁素体晶粒的大小、分布均匀性和形态等评价至关重要。对DL05电缆钢盘条在生产过程中呈现的不均匀晶粒形态特征,笔者通过晶粒度评价试验,形成了一套DL05电缆钢盘条晶粒度的
7、评价方法,以提高DL05电缆钢盘条产品的质量。1晶粒度评价试验1.1试验材料的化学成分DL05电缆钢盘条的化学成分如表1 所示。15陶勇,等:DL05电缆钢盘条的自粒度表征及评价方法理化检验-物理分册表1 DL05电缆钢盘条的化学成分%质量分数项目CSiMnPSNAl实测值0.002 0.005 0.050 0.010 0.005 0.003 0.0101.2金相试样制备由于DL05电缆钢盘条的碳含量较低,其热轧后的室温显微组织主要为等轴铁素体,硬度非常低。依据GB/T132982015金属显微组织检验方法制样,试样长度一般约为2 0 mm,用镶嵌机镶嵌试样,镶嵌面为盘条的横截面和纵截面,磨抛
8、试样后,用体积分数为4%的硝酸乙醇溶液进行腐蚀。将试样置于光学显微镜下观察。一般每批DL05电缆钢盘条取双样,即在同一批中不同的两卷钢上进行取样,也可以根据质量要求适当增加试样数量。1.3DL05电缆钢盘条晶粒度国家检验标准针对电缆钢生产及退火过程中出现的晶粒度问题,结合晶粒度检验方法对晶粒度进行评价。采用GB/T63942017金属平均晶粒度检验方法,GB/T241772009双重晶粒度表征与测定方法、YB/T42902012金相检测面上最大晶粒尺寸级别(ALA晶粒度)测定方法、GB/T4335一2013低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度检验方法对电缆钢盘条的晶粒度进行表征及评价,这4个晶粒度检验标
9、准的基本内容如表2 所示。表2国家钢铁产品晶粒度检验评级系列标准的基本内容标准编号功能应用对象测量方法只测量晶粒度单峰分布试样的平均GB/T63942017等轴晶和非等轴晶;横(纵)截面比较法;面积法;截点法晶粒度描述不同于单一对数正态分布的晶等轴晶和非等轴晶;两大类型,6 种GB/T241772009粒度特征,并以合理的精度描述实际比较法;计点法;测面法;直接测量法小类;纵截面;圆棒试样采用横截面存在的晶粒度分布等轴晶和非等轴晶,一种类型;横YB/T42902012识别试样中观测到的最大晶粒比较法;测量法;仲裁法截面碳元素质量分数小于0.2%的低碳钢冷轧薄板的铁素体晶粒度。晶粒形等轴晶和非等
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