Page 78 - 理化检验-物理分册2022年第六期

路 丰, 等: 预应力钢丝用 YL82B 热轧盘条断裂原因

析、 脆性马氏体、 网状渗碳体等因素造成的。 YL82B
钢属于过共析高碳钢, 铸坯中心极易产生严重的中
心偏析, 高速线材在轧线风冷辊道冷却时, 如冷却速
度较快, 易形成心部马氏体和细片状屈氏体组织, 冷
却较慢时又易形成网状渗碳体。轧制高碳钢线材
时, 控制风冷辊道的风冷速度是非常关键的。
斜状断口大多是由拉拔过程中钢丝表面的横向
缺陷引起的, 钢丝表面密集分布的横裂纹部位常会
图 17 横裂纹的微观形貌
存在一层白亮的马氏体组织带。这种组织主要是由
组 织 进 行 硬 度 测 定, 白 亮 带 处 的 组 织 硬 度 为
盘条的不圆度超标或耳子造成的, 不圆度超标或带

590HV , 基体组织硬度为 320HV ( 见图 18 )。可见 有耳子的盘条在拉拔时, 长轴方向变形较大, 在经受
马氏体组织的显微硬度要明显高于正常部位的索氏 强力摩擦时, 钢丝表面产生马氏体硬化层, 该硬化层
体组织。该试样横裂纹是由表面形成的异常马氏体
脆性较大, 延塑性极差, 在随后的拉拔和卷曲过程

组织造成的。
中, 较硬的表层比其他部位难于变形, 这种不协调变
形导致钢丝表面产生小裂纹, 当小裂纹扩展至一定
深度时钢丝就会断裂。
3 结论及建议

YL82B 热轧盘条在线拉伸或拉拔钢丝过程中
发生断裂的原因主要是成分严重偏析、 钢中存在异
常组织、 氢元素含量高、 轧后冷却速度控制不当、 线
材不圆度超标、 线材表面耳子和结疤, 吊装运输过程
图 18 白亮带处的马氏体组织微观形貌
刮伤等。
2 综合分析 建议在生产 YL82B 热轧盘条时, 重点关注过热
度控制、 窄成分控制、 原辅料受潮状况及耐火材料进
小白点状断口试样白点处的准解理断裂原因是
入钢液等问题。轧钢要重点关注高线轧后风冷辊道
白点中心存在夹杂物形成的微裂纹, 试样在拉伸过
冷却速度控制, 线材表面质量控制, 打包机压力以及
程中, 微裂纹周围的氢分子向白点中心聚集。白点
下线、 倒垛、 装车运输过程的全程防护, 同时盘条在
外围的黑灰色圆斑纤维区属于韧性断裂, 主要是氢
酸洗、 吊运、 焊接时, 应尽量避免产生冷刮伤现象。
分子向白点区域扩散, 导致该区域的氢元素含量降
低, 该区域为韧性断裂, 其扩展区属于准解理断裂, 参考文献:
这是因为该区域的氢分子还没有完全扩散。这种
[ 1 ] 张振全, 张明博 . 预应力钢绞线 SWRH82B 锥形断裂
“ 鱼眼” 状小白点缺陷是在拉伸断口上见到的, 当产品
机理及优化研究[ J ] . 炼钢, 2021 , 37 ( 3 ): 74-80.
经过低温去氢处理或放置一段时间后, 线材中的氢会
[ 2 ] 牛亚然 . 预应力钢丝用热轧盘条实验研究[ D ] . 南京:
慢慢扩散移出, 后续进行拉伸试验时, 断口上不会出
南京理工大学, 2004.
现或少量出现“ 鱼眼状” 缺陷, 塑性指标会明显提高。 [ 3 ] 刘莹, 田庆荣, 陈国庆, 等 . 浅析 SWRH82B 盘条拉拔
刮伤断口主要是盘条表面受外力刮伤造成的。 断口典型形貌及特征[ J ] . 天津冶金, 2011 ( 4 ): 61-63.
这些刮伤都会对盘条表面造成机械损伤, 进而造成 [ 4 ] 田鹏, 王全利, 贾元海, 等 . 影响钢绞线拉拔性能因素
应力集中, 形成裂纹源。一般在拉拔的矫直工序或 的探讨[ J ] . 河北冶金, 2014 , 224 ( 8 ): 24-28.
第一道次拉拔就会出现断裂。 [ 5 ] 龚桂仙, 陈士华, 浦绍康, 等 . 钢铁产品缺陷与 失 效 实
笔尖状断口主要是盘条中心存在心部成分偏 例分析图谱[ M ] . 北京: 冶金工业出版社, 2019.

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