扁钢丝

扁状钢线

扁钢丝是采用优质丝径轧扁机轧成扁状钢线。将拉拔到一定尺寸规格的圆截面盘条采用平辊轧制，可以得到大宽厚比、高精度的扁钢丝。

产品介绍

扁钢丝是采用优质丝径轧扁机轧成扁状钢线，扁钢丝在工业生产中有着极其广泛的用途，如航天航空制导系统和军工用合金扁钢丝，定时器发条，汽车雨刮器骨架及纺织行业大量使用的针布齿条、钢筘及钢片综等纺织器材。

将拉拔到一定尺寸规格的圆截面盘条采用平辊轧制，可以得到大宽厚比、高精度的扁钢丝。

制备工艺

目前，圆钢丝轧扁是制备高精度扁钢丝的主要生产方法之一。早期主要通过冷拔得到扁钢丝，由于用这种方法具有拉拔力大、润滑要求高、模具损失严重等诸多缺点，因此逐步被圆钢丝轧扁工艺所代替。采用轧扁工艺获得的扁钢丝通条性能优越、工艺流程简单、表面质量好、厚度均匀，并且在经过冷加工硬化后可获得很高的抗拉强度。与采用板材分条成扁钢丝相比，具有劳动生产强度低、单盘重量大以及生产效率高等诸多优点而被广泛采用。

热轧盘条冷拉到规格尺寸以后，再经过再结晶退火进行软化，随后进行轧制和终热处理，得到合格产品。整个工艺要经过两次热处理，终热处理主要是通过油淬火获得马氏体强化后，再选择不同温度回火，得到所需力学性能。

此种工艺目前被各大厂家普遍采用，但是其也有不足的地方，主要表现为：

（1）中间热处理过程使工艺复杂，降低生产效率，增加生产成本和劳动力；

（2）经中间热处理后，冷拔过程产生的加工硬化效果完全消失；

（3）产品的终力学性能受到终热处理过程的限制。

表面缺陷

一、疤状缺陷

疤状缺陷系铸坯表面裂纹（或局部小裂纹簇）所致，表面裂纹经过高温加热后，其附近组织产生严重脱碳，组织发生变化，在线材热轧过程中形成疤状缺陷。

二、纵向裂纹缺陷

裂纹平行于扁钢丝长度方向，呈曲折锯齿形，裂纹长度较长，且在钢丝上间断出现。裂纹与扁钢丝平面呈一定角度，附近无脱碳及高温氧化现象。裂纹附近金相组织无异常，与正常部位组织相同，为索氏体及少量条状珠光体、铁素体。产生的原因是钢材表面凸起、棱角、耳子等缺陷在轧制过程中在钢材上形成叠附。

三、侧边裂纹缺陷

冷轧扁钢丝侧边裂纹的产生主要受到原材料的影响，原材料近表面氧化夹杂物及组织增碳都会导致扁钢丝侧边开裂。除了受原材料影响外，不合理的加工工艺同样会导致钢丝开裂。拉拔总变形量过大，钢丝产生加工硬化，韧性急剧降低，在轧制时会出现局部开裂。

四、机械损伤缺陷

钢丝在生产及运输过程中，不可避免地会与其他物体接触，如地面、吊具、导卫等。错误的操作及设备部件的磨损都会使钢丝表面受到损伤。如钢丝在电解酸洗过程中会形成类似侧边横裂纹的缺陷。电解酸洗生产线钢丝牵引轮侧边磨损，钢丝与牵引轮侧边之间摩擦阻力增大，容易造成钢丝侧边横向划伤，划伤宏观形貌近似于侧边横裂纹。但与原材料不良引起的侧边横裂纹相比，其尺寸较小，深度较浅，一般可看到底部，并且缺陷处金相无异常组织。

五、轧制面凹坑缺陷

轧制面凹坑的产生原因可分为2大类：一类为原材料本身的缺陷，如折叠处翘起铁皮掉落引起的凹坑；另一类为硬物轧人钢丝表面。

平辊轧制

扁钢丝主要生产方式有：平辊轧制或采用具有一定孔型轧辊轧制；模拉，将热轧或者冷轧后的宽板纵剪。由于压扁轧制生产的扁钢丝质量优、成本低，因而具有广泛的应用和研究价值。

平辊轧制是指在轧机上采用一对不带任何孔型的轧辊将拉拔到一定规格的圆钢丝轧制成扁钢丝的工艺，其具有以下几个问题：（1）由于圆钢丝轧制成扁钢丝时第1道次横截面变化的特殊性，各种因素的综合结果尚不清楚，因此未能得到合理的计算公式。（2）金属变形中流动不均匀引起的残余应力，在大变形下易导致钢丝出现边浪等缺陷，而关于残余应力的测定及控制方法的探讨却寥寥无几。（3）轧辊材质、轧辊表面质量和接触区润滑对扁钢丝成品表面光洁度的影响还未引起较多的关注。

开裂分析

材料表面原因

原料表面存在深度超过0.1mm的深裂纹，在拉拔过程中不易发现，这是由于钢丝表面完全被润滑层包围。但在压扁过程中出现局部开裂，大多数情况是没有明显裂开，而是在扁钢丝的自由弧边处形成许多微细裂纹，造成钢丝的力学性能严重下降，在压力容器机架缠绕过程中钢丝断裂。

金相组织

一、心部有淬火组织

热轧盘条在轧制控冷过程中，由于控冷不当，造成心部存在部分淬火组织（马氏体或屈氏体）。或者原料在铅淬火热处理过程中操作不当，使心部存在部分淬火组织。当淬火组织较多时，在拉拔过程中就会断裂，根本拉拔不成。当仅在局部有淬火组织时对拉拔过程影响不大，但在轧扁过程中就会开裂。这是由于钢丝在拉拔、轧钢过程中，因原料心部存在淬火组织，变形不协调，心部产生裂纹，首先由心中开裂，导致扁丝开裂。

二、原料中存在贝氏体组织

热轧盘条在控冷过程中，由于冷却速度过快，造成过冷度大，使盘条产生贝氏体组织，或者原料在铅淬火热处理过程中，由于过冷度大，产生贝氏体组织。贝氏体组织的存在直接影响钢丝的深加工，当有贝氏体组织存在时，在轧制过程中也会出现开裂，只不过没有淬火组织影响严重。

工艺原因

当原料组织中索氏体含量偏低，主要组织为珠光体时，这时原料的抗拉强度较低，一般为800~900MPa。成品扁丝要求达到用户要求的抗拉强度，如果不进行铅淬火热处理，而采用增加总压缩率的方法，虽然钢丝在轧制前具有较高的抗拉强度，但钢丝的韧性较差，在轧制过程中会出现局部开裂，主要原因是变形量过大，钢丝的韧性急剧下降所致。

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