1、总氧含量
总氧含量包括钢中的自由氧以及夹杂物中所含的氧。因为钢中的非金属夹杂物,包括Al2O3等脆性及变形性较差的夹杂物,绝大多数为氧化物系。研究结果表明,氧化物夹杂的数量随钢中全氧含量的增加而增加,控制钢洁净度的关键在于把钢中全氧含量降低到较低水平,以减少氧化物夹杂的总体数量。目前国外高品质帘线用钢的全氧含量一般都控制在小于20×10-6的水平。
2、夹杂物尺寸及形态
夹杂物的控制水平是衡量帘线用钢质量的标志。国外专家早就提出了夹杂物变形指数公式v=εi/εs,εi和εs分别是热加工状态下夹杂物的伸长率和钢基体的伸长率,v的变化在0~1之间,当v=0时,表示夹杂物不变形而基体变形,导致夹杂物和基体在变形时产生滑动,降低界面结合力,并极易产生裂纹源;当v=1时,表明夹杂物与基体变形率一致,能够做到良好结合;v=0~0.5时,容易产生间隙鱼尾形裂纹。此外,研究表明,硫化物夹杂的变形率v≈1,而钙铝酸盐、Al2O3、TiN等夹杂物在钢材加热温度下v≈0,属于脆性夹杂物,对钢质的危害较大。由于生产钢帘线的过程是将直径为5.5mm的盘条拔成0.15~0.38mm的单丝,此过程使线材长度增加1000~1400倍,截面积缩小至原来的0.08%,已经接近拉拔工艺的极限,而后还要经过高速双捻机合股成绳,因此对钢中夹杂物的要求极为严格。较大颗粒夹杂物的存在,尤其是变形性较差的脆性夹杂物如Al2O3及TiN夹杂是产生断丝的主要原因。
如前所述,由于夹杂物的塑性较差,在拉拔或合股过程中,钢基体变形而夹杂物不变形,这样在钢和夹杂之间首先产生一个裂纹源,裂纹源沿钢基体扩展。使钢的抗拉强度降低,当外部拉力大于该缺陷处的抗拉强度时即发生断裂。因此,对于钢帘线来说,必须严格控制夹杂物的数量及形态,使夹杂物总量减少,同时避免产生大颗粒脆性及不变形夹杂物。
3、盘条组织及表面质量
钢帘线用盘条必须具备适应帘线加工过程的组织形态,即控制索氏体率达到90%以上,而且通条均匀性和批次间的均匀性。由于在制作帘线的过程中,盘条表面任何直观可痕、麻面、凹坑、机械划伤、薄厚不均的氧化铁皮以及较为严重的锈蚀。此外,钢帘线用盘条对尺寸精度、低倍缺陷和表面脱碳层也有比较严格的要求,Ф5.5mm盘条要求直径偏差±0.15mm至±0.30mm(平均±0.20mm);对氧化铁皮的要求为0.004~0.006(质量分数);对脱碳层一般要求小于0.10mm。
——本文摘自论文文献综述