一、夾雜物對(duì)鋼簾線斷絲的影響

鋼簾線是線材制品中的極品，被稱為“皇冠上的明珠”。因?yàn)殇摵熅€用鋼要被拉至0.15mm~0.38mm絲并制成繩，拉拔成細(xì)絲100km不允許斷頭，所以鋼簾線所有生產(chǎn)工序都有較嚴(yán)格的要求，其中對(duì)夾雜物的控制最為關(guān)鍵，鋼簾線在冷拔和捻股過(guò)程中發(fā)生斷絲，最主要的原因之一是鋼中存在硬而不變形的脆性?shī)A雜物。實(shí)驗(yàn)表明，夾雜物大于被加工鋼絲直徑2%就會(huì)導(dǎo)致鋼絲在冷拉和合股過(guò)程中脆性斷裂。鋼簾線斷絲的主要原因有以下幾點(diǎn)：

1、原輔材料有害元素的影響

原輔材料是保證簾線鋼質(zhì)量的前提，入爐鐵水、廢鋼、添加的渣料、合金料等均需要對(duì)有害元素進(jìn)行控制。鋼簾線用鋼除C，Si，Mn按規(guī)定成分控制以外，其它各元素更要嚴(yán)格控制，否則就會(huì)導(dǎo)致斷絲，如Cu含量超標(biāo)會(huì)引起“紅脆”等，電爐加入40%廢鋼，帶入的Cu元素不能在后道工藝中去除，必須使用優(yōu)質(zhì)廢鋼。Ti元素在鋼中危害也很大，與N元素在凝固過(guò)程中形成小尺寸、帶棱角的、硬脆的TiN夾雜，即鈦夾雜。鈦夾雜在鋼絲拉拔過(guò)程中加重模耗，并嚴(yán)重惡化成品的抗疲勞性能。由于Ti元素性質(zhì)活潑，極易與O、N發(fā)生反應(yīng)，煉鋼殘留的少量Ti元素也會(huì)對(duì)成品造成很大的危害，因此必須控制其來(lái)源，使用特殊合金及合成渣，將原輔材料中的鈦元素限制在最低水平。Al是強(qiáng)脫氧元素，鋼液脫氧過(guò)程中一旦析出A12O3夾雜，精煉過(guò)程中無(wú)法將它們從鋼液中徹底去除；特別是尺寸小于10μm的夾雜，要通過(guò)常規(guī)的精煉工藝從鋼液中有效去除是十分困難的。即使將鋼液全氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到（5~6）×10-6，材料疲勞斷口上仍然發(fā)現(xiàn)直徑為10μm~20μm的A12O3顆粒。另外，鋼中A1元素還會(huì)與渣中的TiO2發(fā)生反應(yīng)：4[A1] 3（TiO2）=3[Ti] 2（A12O3），使渣中的氧化鈦被還原后進(jìn)人鋼液中，不利于Ti元素的去除。

2、全氧含量的影響

全氧的控制是冶煉鋼簾線用鋼的一項(xiàng)非常重要的工作。全氧含量高夾雜物數(shù)量高后，無(wú)論夾雜成分控制的多好，都會(huì)導(dǎo)致斷絲。

3、偏析的影響

高碳鋼偏析也是影響斷絲的一個(gè)重要因素，偏析高對(duì)軋鋼組織控制帶來(lái)不良影響；同時(shí)使夾雜物的分布不均，產(chǎn)生斷絲。鋼簾線用鋼盤條偏析評(píng)級(jí)≤2級(jí)，應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

4、氣體含量的影響

氣體對(duì)鋼簾線斷絲的影響主要是H和N的含量。

5、夾雜物的影響

夾雜物是影響斷絲的主要原因，特別是A12O3夾雜。

二、鋼簾線冶煉中夾雜物的控制

嚴(yán)格控制夾雜物具體措施有：

1、精煉渣控制

夾雜物形態(tài)控制主要依靠精煉渣來(lái)實(shí)現(xiàn)，夾雜物受很多因素制約如原材料、合金、耐火材料、冶煉設(shè)備、冶煉工藝等?？梢詮匿摻z斷口形貌、斷絲入手借助電子探針和圖形儀分析夾雜物。同時(shí)對(duì)LF精煉夾雜物進(jìn)行有限控制，用電解和金相分析鑄坯中的夾雜物可以有效的減少夾雜物對(duì)質(zhì)量的影響。

2、總氧含量及夾雜物尺寸、數(shù)量控制

國(guó)際上鋼簾線用鋼最常用標(biāo)準(zhǔn)是皮拉利標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)夾雜物的要求鋼中總氧含量≤30×10-6；另外，實(shí)驗(yàn)表明夾雜物大于被加工鋼絲直徑2%就會(huì)導(dǎo)致鋼絲在冷拉和合股過(guò)程中脆性斷裂。為此，夾雜物最大尺寸，一般要求＜φ15μm，更細(xì)的絲及高強(qiáng)度簾線要求夾雜物直徑小于鋼直徑的2%。另外夾雜物數(shù)量根據(jù)不同強(qiáng)度級(jí)別、不同鋼絲直徑的要求，一般要控制在1000個(gè)/cm2以下。

3、Al2O3的控制

鋼中不允許純Al2O3夾雜存在，嚴(yán)格控制鋼中Al，所有合金原料中不允許含Al，同時(shí)要控制渣中堿度（CaO/SiO2）。當(dāng)堿度≤1.0時(shí)，渣中Al2O3≤15%可以實(shí)現(xiàn)Al的微量控制，即能滿足夾雜物中Al2O3控制在20%左右。