连铸轮胎钢丝钢的质量

1　对轮胎钢丝钢化学成分的要求

轮胎钢丝是很细的高碳钢丝,直径为0.15～0.40mm。轮胎钢丝是用直径为5.5mm的棒材冷拔成的。化学成分见表1。

表1　轮胎钢丝钢的化学成分

为了提高高强度轮胎钢丝的扭转塑性,其化学成分应控制在w(Mn)为0.5%,w(P、S)< 0.01%,w(N)应当低一些以消除在拔丝时的应变时效[1]。

乔治汤钢厂用电弧炉和小方坯连铸机来生产轮胎钢丝钢,要求钢中w(N)在0.005%以下。为了降低钢中N含量,要求增加装入金属料中DRI(Direct Reduced Iron,直接还原铁)所占的比例(装入金属料DRI+废钢=100%)。DRI占的比例与出钢时N含量的关系见表2。

表2　金属料中DRI比例与出钢时N含量的关系

乔治汤钢厂1996年在装入金属料中DRI占55%,废钢占45%。可见,当电弧炉装入金属料中DRI>50%时,电弧炉出钢时的N含量接近于氧气转炉出钢时的N含量[2]。

高强度轮胎钢丝可以减少轮胎重量和滚动阻力。汽车在公路上行驶时,轮胎的滚动阻力占油耗的7.1%,在市区内行驶时占油耗的4.2%。在美国,如果将轮胎钢丝钢的强度从3 400MPa提高到4 700MPa时,每年可节省汽油2.364×109L[3]。

2　对轮胎钢丝钢中夹杂物成分的要求

轮胎钢丝钢在拔成很细的丝时,容易断头。断头是由于钢中含有不变形夹杂(热轧后,夹杂物的长/宽比小于3时为不变形夹杂)。要求不变形夹杂的直径d<20μm[4]。d=10～30μm的不变形夹杂几乎不可能从钢水中排出[3]。不变形夹杂包括MgO·Al2O3、高熔点的铝酸钙和Al2O3[3,5]。