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线材

线材是热轧型钢中断面尺寸最小的一种。在我国一般直径5~9毫米共八种规格的成卷供应的热轧圆钢称为线材。线材因以盘卷交货,故又称为盘条。国外对线材的概念和我国略有不同,除圆形断面外也有其他形状,其直径由于需求情况和生产技术水平不同而不一致。根据轧机的不同可分为高速线材(高线)和普通线材(普线)两种。

线材一般用普通碳素钢和优质碳素钢制成。按照钢材分配目录和用途不同,线材包括普通低碳钢热轧圆盘条、优质碳素钢盘条、碳素焊条盘条、调质螺纹盘条、制钢丝绳用盘条、琴钢丝用盘条以及不锈钢盘条等。

线材分类方法如下:

按钢的化学成分,线材可分为两大类:一是碳素钢,按含碳量多少又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢;二是合金钢。目前线材的钢种主要是普通低碳钢、优质碳素钢、焊条钢、钢丝绳钢、不锈耐酸锅、耐热钢、滚动轴承钢等三十多种。

按断面形状,线材有圆形、方形、椭圆形、梯形和异形等。方形极少,异形更少,一般圆形断面较多。 [1]

线材的用途主要归纳为两种:一作建筑材料用;二作拉丝的原料。

作建筑材料用的线材,钢种有普通低碳钢、优质碳素钢和碳素弹簧钢等。品种有圆形和螺纹形,规格直径为6~25毫米的应用最多,直径为28~32毫米的也常应用。作为建筑材料的线材,要求保证化学成分并具有可焊性,要求物理性能均匀与稳定,以利于冷弯、冷拉与冷拔。建筑工程用的各种规格直径的线材都希望成盘卷状交货,以便于按长度需要任意截取从而避免浪费。

作为拉丝原料的线材,虽然钢种较多,但品种只有圆形的。为减少拉拔次数,直径一般为5~9毫米,特殊用途的也使用直径大于10毫米的线材。作为拉丝原料的线材,要求保证化学成分和物理性能均匀与稳定,金相组织尽可能索氏体化,尺寸应精确,表面应光洁,氧化铁皮薄而利于清除。

总的来说,线材的用途很广,在国民经济各个部门中线材占有重要的地位。有的线材轧制以后可直接使用,主要作钢筋混凝土的配筋和焊接结构件用;有的则作为再加工原料,经过再加工后使用。例如,经过拉拔成为各种钢丝,再经捻制成为钢丝绳,或再经编织成钢丝网;经过热锻或冷锻成铆钉;经过冷锻及滚压成螺栓,以及经过各种切削加工及热处理制成机器零件或工具;经过缠绕成型及热处理制成弹簧;等等。 [2]

作为建筑用的线材必须保证化学成分及可焊性,具有一定的力学性能且均匀稳定以利于冷弯及承载。

供拉丝用的线材要求保证化学成分、金相组织和力学性能均匀稳定。金相组织尽可能是索氏体,以减少冷拔过程中饭的退火次数。另外,规格尺寸应精确,一般直径在12毫米以下。表面应光洁,氧化铁皮应薄并易于酸洗掉,表面不得有耳子和折叠等缺陷。

1.普通低碳钢热轧圆盘条(GB701-65)

普通低碳钢热轧圆盘条由低碳普通碳素结构钢或屈服点较低的碳素结构钢轧制而成,是线材品种中用量最大、使用最广泛的盘条,又称为软线。

主要用途:普线主要用于建筑钢筋混凝土结构作配筋用,也可冷拔拉制成钢丝,作捆扎等用。

2.普通低碳钢无扭控冷、热轧盘条(ZBH4403-88)

无扭控冷、热轧盘条由无扭高速线材轧机轧制后采取控制冷却制成,材质与普线相同,但无扭控冷、热轧盘条具有尺寸精度高、表面质量好、较高的力学性能等优点。

主要用途:无扭控冷、热轧盘条尺寸精度分A、B、C三级。A、B、C级精度适用于拉丝、建筑、包装和焊条等用途,B、C级精度适用于加工成螺栓、螺丝和螺母等。

3.优质碳素钢盘条(GB4354-84),优质碳素钢盘条是用优质碳素结构钢轧制而成。是线材品种中用量较大的品种之一。

主要用途:优质碳素钢盘条主要用于加工制造碳素弹簧钢丝、油淬火回火碳素弹簧钢丝、预应力钢丝、高强度优质碳素结构钢丝、镀锌钢丝、镀锌绞线钢丝绳等。

4.优质碳素钢无扭控冷、热轧盘条(ZBH44002-88)

优质碳素钢无扭控冷、热轧盘条由无扭高速线材轧机轧制而成,轧制后采取控制冷却处理。与优质碳素钢盘条相比,具有尺寸精度高、表面质量好,有较高的力学性能。

主要用途:主要用途与优质碳素钢盘条相同。常用于制造碳素弹簧钢丝、油淬火回火碳弹簧钢丝、预应力钢丝、优质碳素结构钢丝,镀锌钢丝等。

5.制绳钢丝用盘条(YB349-64)

制绳钢丝用盘条是优质碳素结构钢热轧圆盘条之一。

主要用途:制绳钢丝用盘条可用35、40、45、55、60、65、70、75、80和85钢号的优质碳素结构钢制造。化学成分符合GB699(优质碳素结构钢技术条件)的规定。

6.制绳钢丝用无扭控冷、热轧盘条(ZBH44004-88)

制绳钢丝用无扭控冷热轧盘和用优质碳素结构钢,在无扭线材轧机上轧制,轧制后控制冷却而制成。这样轧成的盘条,尺寸精度高,表面质量好,力学性能优越。

主要用途:主要用于拉制制绳钢丝和钢绞线钢丝。

7.碳素焊条钢盘条(GB3429-82)

碳素焊条钢盘条由低碳优质碳素结构钢热轧制成。

主要用途:主要用于制造手工电弧焊焊芯。

8.碳素焊条钢无扭控冷、热轧盘条(ZBH44005-88)

碳素焊条钢无扭控冷、热轧盘条是在封锁扭线材轧机上轧制,并进行轧后控制冷却而制成。其尺寸精度高、表面质量好、性能优越,是一种高质量的焊条钢盘条。

主要用途:主要用于制造具有药皮的电焊条钢芯的碳素钢热轧圆盘条。

9.合金结构钢热轧盘条(GB3077-82)

合金结构钢热轧盘条由合金结构钢作材质轧制而成。合金结构钢共有26个钢组、78个钢牌号。各生产厂依据需方要求及不同用途选用各牌号进行生产。

主要用途:合金结构热轧盘条主要用于拉制钢丝、金属制品和结构件。

10.碳素工具钢热轧盘条(GB1298-86)

碳素工具钢由优质或高级优质高碳钢轧制而成。加工性能与耐磨性能好,价格便宜。

主要用途:主要用于拉制钢比与制造工具等。

11.合金工具钢热轧盘条(GB1299-77)

合金工具钢是在碳素工具钢的基质上加入铬、钨、钼、钒、硅、锰、镍和钴等合金元素而炼成的钢种。与碳素工具钢相比。它具有淬透性好、热处理开裂倾向小、耐磨性与耐热性高的特点。合金工具钢热轧盘条由5个钢组33个钢号的合金工具钢作材质轧制而成。分别由大连钢厂、本溪钢厂和陕西钢厂等单位生产。

主要用途:适用于量具、刃具和冷、热作模具、耐冲击工具等的制作。

12.弹簧钢热轧盘条(GB1222-84)

弹簧钢是用于制造弹簧或其他弹性元件的钢种。弹簧和弹性元件主要利用其弹性变性吸收与储存能量,达到缓和震动、冲击或使机件完成某些动作为目的。由于它是在冲击、震动或长期均匀的周期交变应力条件下工作,因此要求弹簧钢具有高的屈服强度,尤其要有较高的屈强比(屈服强度与抗拉强度之比)和弹性高的疲劳强度、较高的耐高温和耐腐蚀等性能。弹簧钢还应有良好的表面质量。

弹簧钢有碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类共17个牌号。

主要用途:弹簧钢热轧盘条主要用于生产各种用途的螺旋弹簧。

13.滚珠轴承钢热轧盘条(YB9-68)

滚珠轴承钢简称轴承钢,是用来制造各类滚动轴承的套圈(轴套)和滚动体(滚珠)的钢种。由于其用途的特殊性,要求轴承钢具有高而均匀的硬度和耐磨性、高的弹性和疲劳强度。足够的韧性和淬透性,同时在大气环境或润滑剂中具有一定的耐蚀能力。一些特殊用途的滚动轴承还要求具有耐高温、抗腐蚀、无磁性、超低温、高精度、长寿命等性能。因此对轴承钢的选择和钢材质量要求比一般钢材严格。

轴承钢通常是指高碳铬钢,此外还有渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢。一般用于轧制滚珠轴承钢热轧盘条的钢号有5个。

主要用途:滚珠轴承钢热轧盘条主要用于制造轴承的钢珠(钢珠)等。

14.不锈钢盘条(GB4356-84)

不锈钢盘条是由多种牌号不同组织体型的不锈钢材质热轧而成。

主要用途:不锈钢盘条主要用于制造不锈钢丝、不锈弹簧钢丝、不锈顶锻钢丝和不锈钢丝绳用钢丝。根据工业上的主要用途来区分,不锈钢盘条也有不锈钢和不锈耐酸钢盘条之分。

15.焊接用不锈钢盘条(GB4241-84)

焊接用不锈钢盘条与一般不锈钢盘条在化学成分上有所不同。为了保证其优良的焊接性能,提高焊缝质量,焊接用不锈钢盘条在成分上的显著特点是含碳量低、磷、硫等有毒杂质少、镍、铬含量较高。

主要用途:主要用于制造电焊条钢芯和焊丝。

线材的质量对下一工序有着很大的影响。新式线材轧机在提高线材质量方面起着重大的作用,因而新式线材轧机具有很大的生命力,近年来得到了很快的发展。对线材的质量要求,总括起来说有六个方面:

尺寸公差;

表面质量;

化学成分;

金相组织;

机械性能和盘重。

随着生产技术的发展,用户对这几方面提出越来越高的要求。正是这些日益增长着的要求,促进了线材轧制技术及装备的新的发展。其中,尤其是盘重对线材轧机的发展起了很大的促进作用。高速线材轧机(如

线材一般采用高线生产,其生产过程可以分为以下几个步骤:

一、通过步进式加热炉将方坯加热至1100摄氏度以上;

二、加热后的方坯出炉,进行高压水除鳞;

三、进入粗轧机轧制,粗轧机为热连轧机组;

四、粗轧后的轧件进入水冷段进行降温,以控制其内部金相组织;

五、离开水冷段后进入中轧机和精轧机进行进一步轧制;

六、精轧后的轧件由吐丝机吐出形成盘卷状;

七、盘卷状的线材在空冷段中冷却前进;

八、在空冷段的末端,线材由集卷器打成卷筒状;

九、打成卷筒状后的线材送入打捆机打捆;

十、进入成品库。

线材轧后冷却方法可分为两大类:一类叫自然冷却法;另一类称控制冷却法。

自然冷却法,也就是我们常说的自然堆冷法,即线材由精轧机组成品机架轧出后,经卷线机卷取成盘,然后挂在钩式运输机上,运行中自然冷却或是通过辊道、链式移送机等设备移送到线材成品堆放场进行自然冷却。自然冷却法的基本特点就在于线材在高温下进行自然堆冷。

但是,冷却时间长,则生成的氧化铁皮严重,并且线材盘卷的内层和外层冷却速度不同,造成线材全长的组织性能不均,其波动范围达20-左右。

控制冷却法,是指线材轧后的冷却是在控制条件下进行的。其基本特点就在于把轧后的线材从高温下立即过冷到形成索氏体相变所要求的相变温度(一般为650~800

控制冷却法又有多种,主要有:斯太尔摩法、施罗曼法、间歇水冷法、ED法、EDC法、流态冷床法等。这些方法各有优缺点。其中应用较普遍的是斯太尔摩法,据报导,世界上共有150多条斯太尔摩冷却线。 [3]

线材测试机可以对线材的各种性能和故障进行检测。线材测试机分为一般为三种:

第一种:就是测试导通,错位,短路,断路,优点可准确判断AB端故障,价格优惠。速度快,大屏幕查看结果更直观。

第二种:多了一个单边测试/绝缘/高压等功能。这种检测仪做耳机线比较常用,测试速度比市面上普通高压仪器速度更快,AB端判断更准确。

第三种:就是用于测试带有元器件类的电子线材,采用四线式测试方式,可精确测量到元器件的参数。

线材在国民经济中具有重大的地位和作用。在国外工业发达国家,线材很少直接使用,70-以上线材加工成制品后使用,这样能充分发挥出钢材的潜能,达到节约钢材的目的。我国线材加工比不到30-,在这方面还有很多工作要做。虽然我国线材加工量比较低,但是线材制品总产量在世界还是名列前茅。

线材制品广泛用于煤炭、矿山、冶金、机械、建筑、石油、化工、航空、电子、海运、通讯、林业、水产、铁路、交通、轻工等国民经济各部门和国防军工部门,在国民经济中占有十分重要的地位。例如:

煤矿从井下每提升10万吨煤平均耗用约5t钢丝绳;

采伐1万m3木材平均耗用约3t钢丝绳;

海洋水产作业中每捕获1000t鱼平均耗用3.5t钢丝绳;

每1000只汽车子午线轮胎平均耗用约7t轮胎钢帘线;

每1000t焊接钢结构件平均耗用约20t焊接材料;

每1000辆轿车平均耗用悬挂簧弹簧钢丝约10t:

仅从以上部分用户线材制品消耗定额数据资料看,已足以证明线材制品行业在整个国民经济中的重要性,其作用和位是明显的,是不可缺少和替代的。 [4]

线材(Wire rods):成盘状的横截面为圆形的盘条,直径为5.5~30mm。

圆钢(Rounds):横截面直径大于8mm的棒材。

棒材(Bar): 横截面形状为圆形、六角、方型或其它异型的直条钢材。在不锈钢中,一般棒材绝大多数指的就是圆钢。

盘条(Rod):热轧后卷成盘状交货的成品,包括圆形、方形、矩形、六角等。由于绝大部分是圆形,所以一般说的盘条是指圆形线材盘条。

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