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簾線鋼作為汽車輪胎的骨架原料，因其具有強(qiáng)度高、變形小和疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于全鋼載重子午線輪胎的胎體和帶束層、輕載子午線輪胎和轎車子午線輪胎的帶束層。而72A作為簾線鋼的一個(gè)中高級(jí)別牌號(hào)主要用于高級(jí)別胎圈絲、高級(jí)別鋼絲繩等產(chǎn)品。下面對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的強(qiáng)度分析和實(shí)驗(yàn)。
某鋼廠經(jīng)過產(chǎn)品研發(fā)，已批量生產(chǎn)72A簾線鋼產(chǎn)品，但由于其生產(chǎn)線的特點(diǎn)，其生產(chǎn)的72A簾線鋼相較于其他廠生產(chǎn)的產(chǎn)品有所不同，其主要問題體現(xiàn)在于抗拉強(qiáng)度偏低。本文參照其現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝，在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)從現(xiàn)場(chǎng)取回的樣品進(jìn)行分析，對(duì)其抗拉強(qiáng)度偏低的問題進(jìn)行探究，以為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)提供參考。簾線鋼作為汽車輪胎的骨架原料，因其具有強(qiáng)度高、變形小和疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于全鋼載重子午線輪胎的胎體和帶束層、輕載子午線輪胎和轎車子午線輪胎的帶束層。而72A作為簾線鋼的一個(gè)中高級(jí)別牌號(hào)主要用于高級(jí)別胎圈絲、高級(jí)別鋼絲繩等產(chǎn)品。
1.實(shí)驗(yàn)材料與方法
實(shí)驗(yàn)樣品取自某鋼廠現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的6卷簾線鋼的頭部(T)和尾部(W)，直徑為5.5 mm，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))見表。首先將12組樣品取樣參照GBT228.1-2010在武漢科技大學(xué)材料成型力學(xué)性能試驗(yàn)室WAW-1000C電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗拉強(qiáng)度測(cè)試，之后再從原樣品上取樣經(jīng)過鑲嵌、打磨、腐蝕，在萬能金相光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行金相觀察，并用相關(guān)軟件進(jìn)行索氏體化率分析，最后將樣品在實(shí)驗(yàn)室NOVA400NanoSEM場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡上進(jìn)行平均索氏體片層間距測(cè)定。
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
通過上述實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，其中除了4T號(hào)樣品因?yàn)閵A雜的關(guān)系發(fā)生異常斷裂，其余樣品均正常斷裂。參照武鋼的標(biāo)準(zhǔn)，72A簾線鋼的抗拉強(qiáng)度應(yīng)在(1050±70) MPa的范圍內(nèi)，斷面收縮率應(yīng)不低于40%。從數(shù)據(jù)上來看，整批樣品的斷面收縮率符合要求，但是抗拉強(qiáng)度處在較低水平，甚至部分樣品沒有達(dá)到最低要求。
2.1.樣品脫碳程度
對(duì)于中高碳鋼，由于含碳量較高，在加熱、熱軋階段往往會(huì)出現(xiàn)表面脫碳的現(xiàn)象。而簾線鋼所用的盤條表面如果存在脫碳組織，會(huì)使盤條力學(xué)性能降低，疲勞強(qiáng)度顯著下降。在后續(xù)拉拔加工制成鋼簾線的過程中易誘發(fā)裂紋從而引起疲勞斷裂，嚴(yán)重影響其使用性能。圖為個(gè)樣品中脫碳程度最大和最小的金相對(duì)比。
2.2.樣品索氏體化率
珠光體的抗拉強(qiáng)度與硬度基本上隨片間距的減小而呈直線上升，斷面收縮率與伸長(zhǎng)率等塑性指標(biāo)開始隨過冷度的增大及片間距的減小有所提高，達(dá)到一定數(shù)值后，稍趨向降低。因此，索氏體綜合力學(xué)性能優(yōu)于珠光體以及屈氏體，在簾線鋼盤條生產(chǎn)中應(yīng)控制斯太爾摩風(fēng)冷線冷卻速率以獲得最大含量的索氏體。
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