Φ6.5mm 45钢质量调查与分析.doc

6.5mm 45钢的质量调查与分析刘建萍 曾上林 （江西萍钢实业股份有限公司）摘 要：本文针对6.5mm 45钢盘条在市场中的使用情况做了质量调查与分析，并提出了一些质量改进的措施。关键词：6.5mm 45钢 质量 调查1 前言45 钢属于优质中碳结构钢，是机械行业的主要原材料，用途广泛，可用于轴件、机壳箱体、制丝、制钉；做钢绳、缆线；雨伞中的骨架等，市场需求量大。萍钢2008年4月份开始试生产45 钢，此后迅速形成一定规模的批量生产。由于不同规格45 钢的用途不一样，母材加工方法也截然不同，通过对销售市场的走访调研发现：萍钢公司45 钢的质量问题多出现在6.5mm规格上，6.5mm 45钢盘条是一种硬线“拉丝用材”，需要进行深拉拔加工。而8.0mm以上规格的45钢一般用来做轴件、结构件和标准件等产品，基本上不需深加工，所以售后质量一直比较稳定，能够满足顾客的需求。本文针对6.5mm 45钢盘条在市场中的使用情况做了质量调查与分析，并提出了一些质量改进的措施。2 6.5mm 45钢加工工艺以制作自行车辐条的加工为例，6.5mm 45钢盘条的应用情况如下：2.1加工一般质量的产品不退火（水箱拉拔）6.5mm 45钢母材酸洗（去氧化皮）清水冲洗浸石灰水（中和）浸液涂膜（磷化）原料风干进水箱拉拔（肥皂水润滑，约11道模具）0.92.5 mm成品钢丝滚筒旋转收集（每卷300500kg）人工涂油（防锈处理）成品包装、发货给自行车辐条厂。此种加工的产品组织质量较差，成本较低，对母材要求高。2.2加工较高质量的产品才退火（干式拉拔）6.5mm 45钢母材酸洗（去氧化皮）清水冲洗浸石灰水（中和）浸液涂膜（磷化）原料风干滚筒旋转拉拔（拉丝粉润滑，三道次）4.9mm半成品钢丝圆筒旋转收集退火热处理（分煤气退火和电炉退火以及在线马弗炉连续退火）约8道次精拉拔0.92.5 mm成品钢丝圆筒旋转收集人工涂油（防锈处理）成品包装、发货给自行车辐条厂。此种加工的产品组织质量较好，成本较高，对母材要求较低。当材料不好和非在线热处理时的工序：（退火热处理）酸洗（去氧化皮）清水冲洗浸石灰水（中和）浸液涂膜（磷化）拉拔。3 6.5mm 45钢加工特点3.1 6.5mm 45钢盘条要求有良好的深拉拔性能和适当的强度指标。加工厂一般先采取低成本的水箱拉拔方式进行加工，若能直接拉到2.0mm左右，就说明母材质量优良，若期间断裂频繁则说明质量较差，加工厂时常会对母材提出质量异议。虽说母材不能一步拉到2.0mm，但仍能用分段拉拔工艺进行加工，也就是先从6.5mm拉到4.9mm半成品，然后退一次火再拉到2.0mm左右的成品尺寸。3.2 6.5mm 45钢盘条拉拔时的中间产品尺寸分别有：5.8mm、5.2mm、4.9mm、4.5mm、4.0mm、3.6mm、3.3mm、3.0mm、2.7mm、2.5mm、2.3mm、2.1mm、1.9mm、1.7mm、1.5mm、1.2mm、1.0mm、0.9mm.其中，不同尺寸有不同的用途，一般4.2mm3.0mm可以做水泥钢钉；2.3mm1.9mm可以做自行车辐条等；1.7mm1.5mm可以做伞架骨等；1.2mm0.9mm可以做钢丝绳等。 3.3 拉丝厂生产控制方面：一般拉拔道次越多，拉拔成本越高，拉拔质量越好；一般拉拔速度越快，拉拔质量越差，拉拔产量越高；拉拔模具坚持生产的产量越高，模具润滑剂质量越差，拉拔成本越低。许多拉丝厂通过控制成本和提高产量来增加效益，这对母材质量提出了更高的要求。3.4 据杭州市场调查， 45钢市场主要是加工6.5mm规格，拥有德清西文、德清金升、德清汇鑫、萧山全达等金属制品厂（拉丝厂），加工规模500吨5000吨/月不等，用工一般不多于100人，生产管理基本上是一人兼多职，专业性较差，工人缺少工艺技术操作规程和可追溯性的生产记录，操作上全凭个人素质和经验，产品堆放与标识管理也较差，没有一家通过ISO9001质量管理体系认证。4 质量信息的收集在产品使用质量调查的过程中，收集了一些有益的质量信息，归纳如下：4.1 母材标识要使用铁质等耐酸洗腐蚀的标牌，盘条要标识出头尾。由于拉丝用材经酸洗后拉拔，若使用铝质标牌会溶入酸洗槽中，对之后的产品可追溯性不利；标识盘条头尾可以提高产品质量可追溯性。4.2 品种钢产品在使用前大多需要时效一段时间，以便消除热轧后的组织应力和温度应力从而提高产品加工性能，在产品的标牌和质量证明书中需要注明，外厂基本上都明确注明了时效要求。4.3 45钢产品的质量证明书内容需完善，拉伸试验是用两个性能指标结果，金相组织要求没有马氏体和屈氏体等淬火组织，需要注明保证。4.4 45钢的外形质量和表面质量对拉拔性能很关键，不能有多头、乱线、弯曲、刮伤、裂纹、折叠、结疤等质量缺陷。4.5 45钢盘条的抗拉强度不一定要控制在730Mpa以上，杭钢的45钢就有700Mpa以下强度的；尤其是6.5mm 45钢需要优良的拉拔性能，首先是确保产品具有良好的拉拔性能，其次是适当的抗拉强度指标。4.6 客户反馈，萍钢6.5mm 45钢表面灰青色的产品质量优于棕红色的。5 市场取样分析 产品使用质量调查的过程中，从加工厂的仓库中抽取了若干萍钢、沙钢和酒钢的6.5mm 45钢盘条样品，以便内部检验分析对比。以下是检验情况：5.1 金相组织方面沙钢6.5mm 45钢盘条金相结果中心边缘裂纹显微组织晶粒度（级）淬火(mm)回火(mm)脱碳(mm)数量（条）最深（mm）F+P6.500000图1中心组织500 图2 边缘组织200说明：铁素体呈网状，珠光体较大 说明：与中心组织基本相似，（约6.5级，最大约6级）。 只是晶粒更细一些。 酒钢6.5mm 45钢盘条金相结果中心边缘裂纹显微组织晶粒度（级）淬火(mm)回火(mm)脱碳(mm)数量（条）最深（mm）F+P700轻微00图1中心组织500 图2 边缘组织200说明：铁素体呈不均匀网状， 说明：与中心组织基本相似，只珠光体较大（约7级）。 是晶粒更细一些，有轻微的脱碳。萍钢40906165 6.5mm 45钢盘条金相结果中心边缘裂纹显微组织晶粒度（级）淬火(mm)回火(mm)脱碳(mm)数量（条）最深（mm）F+P5.500000图1中心组织500 图2 边缘组织200说明：只有少量铁素体生成并呈网状， 说明：与中心组织基本相似，珠光体很大（约5.5级）， 只是晶粒更细一些。是过热快冷的伪共析组织。萍钢40906166中 6.5mm 45钢盘条金相结果中心边缘裂纹显微组织晶粒度（级）淬火(mm)回火(mm)脱碳(mm)数量（条）最深（mm）F+P7.500轻微00图1中心组织500 图2 边缘组织200组织说明：铁素体基本呈网状， 说明：与中心组织基本似，珠光体较大（约7.5级，最大约7级）。 只是晶粒更细一些，有轻微的脱碳。5.2 气体分析方面编号O(ppm)N（ppm）酒钢46.535.2沙钢17.653.9萍钢4090616515.989.4萍钢40906166中部21.9137萍钢4090616620.41156 初步分析结论6.1 从金相对比分析来看，萍钢的组织主要由铁素体和珠光体构成，此次母材抽样没有发现产品中存在淬火组织（马氏体和屈氏体）。6.2 萍钢6165批号母材组织中出现较为粗大的珠光体（5.5级），铁素体量较少，是一种过热快冷的伪共析组织；萍钢6166中母材的组织较为正常，和沙钢、酒钢的组织基本相同，晶粒稍细。3）从气体分析结果来看，萍钢产品的全氧含量较低，接近沙钢的水平，优于酒钢；【O】在20ppm左右；【N】在110ppm左右，较外厂高。结论：萍钢的产品组织基本合格，能够达到外厂产品水平，不过也存在工艺控制不严引起的组织不够均匀现象；萍钢产品的全氧含量达到先进水平，全氮含量较高，其影响待研究与论证。7 质量改进的措施1、强化品种钢的组织分析与管理，保证产品组织的合理性与稳定性。由定性分析到定量规定来确保产品组织正常，通过确定组织到确定和优化炼钢和轧钢的生产工艺及设备应用。2、继续分析影响6.5mm 45钢等中、高碳钢拉拔性能的组织缺陷。例如：通过实践论证，终于发现贝氏体组织是造成低碳钢系列产品拉拔断裂的重要原因，它是由于C偏析和控轧控冷不当造成的。3、检测等部门和单位完善质量管理的有关细节，提高产品使用质量。例如：协调检测中心完善标牌和质保书等产品检测的细节内容。4、狠抓轧钢生产工艺纪律，同时做好工艺优化调整的试验分析工作。 为了持续提高6.5mm 45钢的质量水平，此前采取了LF炉精炼和适当