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帘线钢对于钢中夹杂物的要求非常苛刻,因为钢帘线盘条在加工过程中要从φ5.5mm盘条经多道次拉拔最终拔成φ0.15~φ0.38mm的单丝,之后还要经过高速双捻机合股成绳,整个过程要求100km断丝率小于一次。对于钢中夹杂物尺寸、组成及变形性的要求极高。钢帘线生产经验证明,如果钢中夹杂物的尺寸大于被加工钢丝直径的2%,就可能导致拉拔及合股过程断丝,而且会直接影响成品子午线动态疲劳试验及轮胎实际应用的效果。
本文主要从以下几个方面研究了首钢帘线钢生产过程夹杂物组成及形态的控制:(1)转炉终脱氧剂的选择。(2)LF精炼过程顶渣成分的控制。(3)LF精炼过程扩散脱氧。(4)钢包材质的选择。研究结果表明:通过转炉终点采用SiMn合金弱脱氧、LF精炼过程采用低碱度顶渣、采用SiFe粉和SiC扩散脱氧、选用Mg质钢包等技术措施,帘线钢夹杂物长宽比均达到3.0以上,具有良好的变形性,球状不变形的夹杂物尺寸均小于1.0μm。经贝卡尔特公司检测评级结果证明,首钢帘线钢夹杂物在数量、尺寸、变形性各个方面均均达到国内先进水平。
本文创新性提出采用喂Mg线方式进行帘线钢夹杂物变性处理,进一步降低夹杂物的熔点,提高其可变形性。通过对钢帘线拉拔及合股过程中断口分析表明,夹杂物已不是引起断丝的主要原因。