摘要:文章以高强度帘线钢LX82A盘条为分析基础,主要对高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮的控制进行研究。首先对氧化铁皮的结构和剥离性进行分析,再对高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮控制的实验进行研究,并完成控制的分析,保证高强度帘线钢LX82A盘条能发挥相应功能,推动相关行业的稳健发展。高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮作为汽车的重要材料,通过对其进行控制,能使之吐丝的温度提升,还能延长其在高温段的停留时间,并选择机械剥离的方式,对其进行清除,并控制残余量,促使其性能提升,使之更好地为汽车提供服务。
关键词:高强度,帘线钢,盘条,氧化铁皮
高强度帘线钢LX82A盘条是汽车生产企业中的重要材料,对确保汽车轮胎的可靠性有一定影响。随着汽车制造业的发展,对高强度帘线钢的需求越来越大,在保证轮胎强度足够的前提下,调整帘线钢丝的粗细程度,可以使轮胎的可靠性得到提升。另外,对高强度帘线钢LX82A盘条表面的氧化铁皮进行严格地控制,可以提升汽车轮胎的生产水平。
1氧化铁皮的结构和剥离性分析
高强度帘线钢LX82A盘条是汽车轮胎制造过程中的重要材料,在轮胎制作时,要注意对高强度帘线钢表面的氧化铁皮的改善盘条质量和拉丝性能的功能,提升汽车的安全性和可靠性。如图1所示,为典型的氧化铁皮结构。
在常规氧化铁皮控制时,主要依靠酸洗等方式,但随着科技的进步,较多的汽车制造企业已经开始使用机械剥壳的方式,该方式能够满足高强度帘线钢的使用标准。另外,氧化铁皮在高强度帘线钢运输时,能起到一定的保护效果,使得高强度帘线钢减少与空气的接触,减少腐蚀现象的发生。在高强度帘线钢使用时,要对其表面的氧化铁皮进行去除,以此保证高强度帘线钢发挥出更优秀的作用。但机械剥离方式存在氧化铁皮的残留相对较多、引起钢丝表面质量相对较差、拉拔性能较差,以及断丝率较高等问题,从而导致对模具的损耗相对较高[1-2]。
在对氧化铁皮进行分析时,应重点关注其结构和剥离性。氧化铁皮是盘条在热轧过程中产生的氧化层,由于氧化铁皮对帘线钢的影响相对较高,特别是影响高强度帘线钢的冷拉拔,因此,在高强度帘线钢LX82A盘条使用时,应先去除氧化铁皮,从而保证高强度帘线钢的功能[3]。
氧化铁皮的主要成分包括氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁。其中,内层氧化亚铁相对疏松,而四氧化三铁则是致密性相对较强,最外层的三氧化二铁为红色,所以在去除氧化铁皮时,主要是对三氧化二铁进行去除。因此,结合氧化铁皮的基本情况,其主要成分就只包括四氧化三铁和氧化亚铁。如果四氧化三铁的比例相对较高,在氧化铁皮去除时,效果就会相对较差。此外,在轧制控冷工艺使用时,氧化铁皮中的四氧化三铁层的生成量相对比较稳定,而氧化亚铁的生成量会有变化,所以氧化亚铁的生成量对氧化铁皮的厚度有较大的影响[4]。
结合相关资料,在高强度帘线钢LX82A盘条使用时,要对氧化铁皮厚度进行控制,尤其是针对氧化铁皮的剥离性、厚度、结构等方面。如果氧化铁皮的厚度较高,则说明氧化亚铁相对较多,而氧化铁皮在掉落后,会由粉末状向片状过渡,这种情况,可使用机械剥壳的方式,以获取较好的去除效果。
2控制氧化铁皮的应用实验
2.1实验目的
为了保证高强度帘线钢LX82A盘条的应用效果,在氧化铁皮控制时,要将其厚度控制在8~10μm,从而使得氧化铁皮能适合选择酸洗工艺。当氧化铁皮厚度控制在10μm以上,则可应用机械剥壳方式。所以,在氧化铁皮去除之前,可先对盘条轧制控冷工艺展开分析,实现对氧化铁皮厚度的控制,促使氧化铁皮的剥离性能得到保证,使得高强度帘线钢LX82A盘条在使用时,能顺利实现氧化铁皮的剥离[5]。
2.2轧制工艺分析
结合高强度帘线钢LX82A盘条的基本情况,主要对其轧制工艺进行分析,在具体轧制工艺中,可选择150mm×150mm的连铸坯为基础,再选择步进式加热炉为关键,完成轧制工艺,再进行吐丝和Stelmor控冷的方式,之后再进行集卷的方式,完成承重打包和入库。按照上述工艺,能完成对高强度帘线钢LX82A盘条的轧制,并对轧制控冷工艺进行了应用,促使高强度帘线钢LX82A盘条在生产时,能保持较好的生产效果[6]。
2.3实验材料
实验期间,首先对实验材料进行合理选择,具体实验材料位热轧盘条,规格为5.5mm,其具体化学成分,如表1所示。
2.4实验方法
为满足氧化铁皮的控制需求,对氧化铁皮控制方法进行实验分析。
高碳钢盘条在轧制期间,吐丝的温度对氧化铁皮有影响,一般情况温度可控制在900℃以上,而氧化速率也会随着温度上升而提高,而且氧化铁皮的厚度也会明显增加。当温度在950℃以上,氧化亚铁的厚度能达到氧化铁皮厚度的95%左右,而且当温度在450~570℃时,如果冷速相对较慢,氧化亚铁的风冷线会向四氧化三铁转化,导致氧化亚铁的生成量相对降低[7]。
在实验进行时,可在原有工艺的前提下,适当提升吐丝的温度,进而提升氧化速率,再对辊道的速度进行控制,并关闭第一台风机使得盘条在高温的停留时间增加,进而提升氧化铁皮的厚度。此外还可对相变后的风机风量进行控制,实现氧化亚铁向四氧化三铁转变的控制。
2.5控冷曲线的分析
结合轧制控冷,对控冷曲线进行研究。因为在实验阶段,能对各种实验方案进行测温,并完成控冷曲线的绘制。比较原本工艺,能得到多个方案的基本情况,其中方案一中,吐丝的温度为915~935℃,并对辊道的速度进行控制,可控制为1m/s,而方案二中,吐丝的温度控制在935~955℃的范围内,再对辊道的速度进行控制,可控制为1m/s,再简单对原工艺进行阐述,其吐丝的温度控制为885~915℃,辊道的速度控制为1.15m/s。现对上述3种方案进行分析,可知方案一和方案二中相变的位置会向后方移动,而且相变前的冷速也会下降,并且温度会在400~600℃。如图2所示,为控冷曲线的详细情况。
而对方案一和方案二进行比较,能得到方案一要与方案二的冷速都比原工艺快,所以两种都能符合实验标准。3种方案的冷速对比,如表2所示。
3实验结果研究
结合上述实验的基本情况,再对实验结果进行分析,保证相关工作人员能顺利获取实验结果的详细情况,具体如下。
3.1力学性能与金相组织的分析
在对方案一和方案二轧制的盘条进行剖析后,没有发现马氏体和网状渗碳体,但有明显的金相组织,从而获得盘条的相关力学性质。其中原工艺的抗拉强度为1155MPa,方案一为1158MPa,而方案二为1162MPa。然后将三种方案进行对比,可知工艺网状渗碳体和马氏体没有明显的改变,但是索氏体的片层间距会变小,而抗拉强度会随着吐丝温度提升而提升,说明方案一和二较符合实验的控制需求。另外,再将方案一和二,与原方案近现对比,能得到力学性能和组织性能受到的影响相对不大[8]。
3.2盘条氧化铁皮的厚度与结构
通过以上三种方案,轧制工作都能顺利完成。在实际工作中,可借助金相显微镜完成对氧化铁皮的微观结构进行检查,可得知方案二的氧化铁皮厚度最高,而氧化亚铁的厚度比其余工艺都高,方案一相对次之。所以,在原工艺的前提下,可以提高吐丝的温度,同时降低辊道速度,使盘条氧化铁皮的厚度增加,促使其符合实验的标准。
4用户使用的评价
结合氧化铁皮的基本情况,为了完成氧化铁皮的控制,可对用户的使用评价进行分析,详细的内容分析如下。
4.1氧化铁皮的剥离性
结合氧化铁皮的基本情况,需要对盘条的剥离性进行分析,在实验分析中,首先可对钢帘线的氧化铁皮外观进行观察,经过观察后可知,按照原工艺轧制的帘线钢盘条在拉伸6%左右后,氧化铁皮会纷纷掉落,且呈现碎屑状。而方案一和方案二在拉伸后,所掉落的氧化铁皮会呈现片状或是长条状,而且方案一和方案二相比,方案二的氧化铁皮尺寸相对较大。
帘线钢盘条在经过拉伸6%左右后,对氧化铁皮的剥离性进行评级,原工艺制造的盘条剥离性的等级为D;对方案一和方案二进行分析,其剥离性等级都为B级。然后再对2个方案进行分析,能得到这两个方案在经过冷拉拔测试后,氧化铁皮的剥离性能从D级向B级过渡,而拉拔过后,氧化铁皮的剥离量也会增加,从0.2%提高到0.4%,甚至可达到0.6%~0.8%之间。经过实验后的两种方案,都会影响剥离性,且呈明显提升状态。同时,从用户角度对方案进行测试,可知方案二的效果相对较好,但距离剥离性到达A级还有一定的差距,为满足剥离性的提升,可在工作中,对工艺进行进一步完善,保证工艺的合理性提升,使得高强度帘线钢LX82A盘条的养护铁皮控制效果能得到提升。
4.2拉拔性能的测试
针对高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮的基本情况,为了实现对氧化铁皮的控制,也可对拉拔性能的相关内容进行分析,保证高强度帘线钢LX82A盘条在使用时,能满足轮胎的制造需求,使得轮胎的服务能力能得到保证。
帘线钢在使用时,要做好氧化铁皮的拉拔性能测试,结合上述方案一和方案二,能得到方案中拉丝达到的相应参数为φ1.32mm,而拉丝的性能指数为1.3和1.5,从而满足拉拔实验的需求。原工艺在拉拔时,对拉丝的性能指数进行控制,使其被控制为0.5左右。而且两种方案相比较,能得到方案一和方案二的拉丝性能有明显的改善。然后,从用户角度出发,对比方案一和方案二制造的盘条与其他供应商的优质盘条相比,指数没有明显差异,说明高强度帘线钢LX82A盘条能符合使用需求。
4.3断丝率
断丝率是影响钢帘线性能的主要因素,断丝率对高强度帘线钢LX82A盘条的性能影响相对较大。在原工艺当中,断丝率能达到3.25次/t,再对比方案一和方案二,其断丝率分别达到1.8次/t和1.65次/t,断丝率明显降低,同时,高强度帘线钢LX82A盘条的质量也能实现提升,促使高强度帘线钢LX82A盘条的氧化铁皮控制效果也能得到提升[9]。
5结束语
文章以高强度帘线钢LX82A盘条为分析对象,主要对盘条氧化铁皮控制进行分析,在分析时,先对氧化铁皮结构和剥离性进行分析,再通过实验的方式,对氧化铁皮控制的相关实验进行研究,明确氧化铁皮控制的主要内容,并对厚度进行控制。由于氧化铁皮厚度的提升,氧化亚铁的含量也会提升,使得高强度帘线钢LX82A盘条氧化铁皮的剥离性相对较好,能让帘线钢在使用时,发挥较好的性能,推动下游行业的稳健发展。
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