高碳钢盘条剥壳断裂分析

高碳钢盘条剥壳断裂分析
张帆;桂江兵;周勇;陶勇;夏艳花;鲁修宇;徐志东
【摘要】采用金相检验、扫描电镜观察及化学成分分析等方法,对高碳82DA剥壳断裂试样进行分析.结果表明:吊装或运输过程盘条表面擦伤,是导致剥壳断裂的主要原因.
【期刊名称】《热处理技术与装备》
【年(卷),期】2016(037)006
【总页数】4页(P66-69)
【关键词】盘条82DA;剥壳断裂;表面擦伤;冷形变
【作者】张帆;桂江兵;周勇;陶勇;夏艳花;鲁修宇;徐志东
【作者单位】武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉430080;武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉430080;武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉430080;武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉430080;武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉430080;武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉430080;武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉430080
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.2
·失效分析·
胎圈钢丝用盘条82DA属于典型高碳钢种，主要用于胎圈钢丝束的制造，是轮胎骨架材料。

胎圈钢丝生产过程，盘条机械剥壳后需经粗拉、中拉、湿拉等几十道次
变形，压缩率超过90%，拉拔成直径为0.30～0.38 mm的黄铜丝，再经捻股成最终产品，因而对盘条表面质量、组织、纯净度有很高的要求[1]。

随着炼钢和轧制装备、技术条件的进步，胎圈钢丝捻股断丝率约1次/t，产品质量和稳定性获得较大进步。

胎圈钢丝加工流程决定断丝多发生在捻股工序[2-5]，但近期某批次82DA发生多次机械剥壳断裂，为查找原因，本文对断裂试样进行全面分析。

1.1 化学成分
取断裂试样铁屑进行化学成分分析，结果见表1，从表可知，断裂试样化学成分均满足标准要求。

1.2 断口宏观形貌
断裂发生在盘条放线或机械剥壳阶段，典型断口宏观形貌，见图1。

断裂试样表面均有严重损伤，缺陷主要为凹坑、擦伤，且与断口处损伤完全匹配，因而可判定断口处损伤在断裂前已存在。

1.3 扫描电镜分析
采用QUANTA400扫描电镜对断口进行观察，见图2、图3。

断口横截面没有明显塑性变形，断口纹理呈放射状，起源于盘条表面损伤处；纵截面观察发现表面损伤处有微裂纹，综合分析可判定断裂源起源于盘条表面损伤处。

1.4 金相观察
取断口横向和纵向试样，对表面损伤和断裂源区域进行金相分析，检验发现：表面缺陷部位，有较多裂纹由表面斜向钢基体内延伸，断裂起源部位及裂纹周围未观察到聚集分布的夹杂物及高温氧化产物，见图4，表明裂纹的形成与夹杂物无关。

断口组织分析表明，裂纹周围未观察到脱碳现象，见图5，表明裂纹形成于盘条轧
制之后；同时，盘条表面损伤区域组织异常，出现严重冷变形组织和形变马氏体[6]，应为运输或转运过程盘条受到撞击、擦伤所致，见图6。

综合上述分析，82DA剥壳断丝是由盘条表面损伤造成的，且该种损伤由运输或转运过程外力撞击、擦碰导致的冷损伤。

结合现场条件，采取下列应对措施：
1)对厂内吊车磁砣采用橡胶裹附，避免盘条与钢板直接接触，见图7(a)；2)卸卷小车和台架钢结构表面增加耐磨钢板，见图7(b)；3)盘条采用钢带打捆，避免钢丝
缠绕导致的盘条擦伤；4)加强与用户沟通，共同敦促流通环节严格遵守盘条吊运、装卸规定。

通过上述措施，大大降低盘条粗拉断裂现象，粗拉断丝率控制在3次/kt以内，获得用户高度肯定，提高了用户满意度。

【相关文献】
[1] 张熹，王春旭，史庆南.子午线轮胎钢帘线用钢丝的工艺现状[J].钢铁研究学报，2007(1)：1-5.
[2] 杜立超，王忠伟，张华东，等.SWRH82B盘条质量引起的断裂问题分析[J].金属制品，2010(5)：62-65.
[3] 扬茂麟，张谊，张金柱，等.SWRH82B盘条异常断口原因分析[J].金属制品，2010(3)：44-47.
[4] 周兴建.浅析82B盘条断裂现象原因[J].天津冶金，2007(5)：34-35,49.
[5] 李静宇，苏白兰，张振申.高碳盘条拉拔断口分析[J].金属制品，2005(5)：45-47.
[6] 刘宗昌，计云萍.马氏体相变研究的最新进展(十二) [J].热处理技术与装备，2016,37(1)：1-4.。