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簾線鋼作為汽車輪胎的骨架原料，因其具有強度高、變形小和疲勞性能好等優點被廣泛應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作為簾線鋼的一個中高級別牌號主要用于高級別胎圈絲、高級別鋼絲繩等產品。下面對該產品進行詳細的強度分析和實驗。
某鋼廠經過產品研發，已批量生產72A簾線鋼產品，但由于其生產線的特點，其生產的72A簾線鋼相較于其他廠生產的產品有所不同，其主要問題體現在于抗拉強度偏低。本文參照其現場生產工藝，在實驗室條件下對從現場取回的樣品進行分析，對其抗拉強度偏低的問題進行探究，以為現場生產工藝的改進提供參考。簾線鋼作為汽車輪胎的骨架原料，因其具有強度高、變形小和疲勞性能好等優點被廣泛應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作為簾線鋼的一個中高級別牌號主要用于高級別胎圈絲、高級別鋼絲繩等產品。
1.實驗材料與方法
實驗樣品取自某鋼廠現場生產的6卷簾線鋼的頭部(T)和尾部(W)，直徑為5.5 mm，其化學成分(質量分數)見表。首先將12組樣品取樣參照GBT228.1-2010在武漢科技大學材料成型力學性能試驗室WAW-1000C電液伺服萬能試驗機進行抗拉強度測試，之后再從原樣品上取樣經過鑲嵌、打磨、腐蝕，在萬能金相光學顯微鏡下進行金相觀察，并用相關軟件進行索氏體化率分析，最后將樣品在實驗室NOVA400NanoSEM場發射掃描電鏡上進行平均索氏體片層間距測定。
2.實驗結果
通過上述實驗，得到的實驗數據如表所示，其中除了4T號樣品因為夾雜的關系發生異常斷裂，其余樣品均正常斷裂。參照武鋼的標準，72A簾線鋼的抗拉強度應在(1050±70) MPa的范圍內，斷面收縮率應不低于40%。從數據上來看，整批樣品的斷面收縮率符合要求，但是抗拉強度處在較低水平，甚至部分樣品沒有達到最低要求。
2.1.樣品脫碳程度
對于中高碳鋼，由于含碳量較高，在加熱、熱軋階段往往會出現表面脫碳的現象。而簾線鋼所用的盤條表面如果存在脫碳組織，會使盤條力學性能降低，疲勞強度顯著下降。在后續拉拔加工制成鋼簾線的過程中易誘發裂紋從而引起疲勞斷裂，嚴重影響其使用性能。圖為個樣品中脫碳程度最大和最小的金相對比。
2.2.樣品索氏體化率
珠光體的抗拉強度與硬度基本上隨片間距的減小而呈直線上升，斷面收縮率與伸長率等塑性指標開始隨過冷度的增大及片間距的減小有所提高，達到一定數值后，稍趨向降低。因此，索氏體綜合力學性能優于珠光體以及屈氏體，在簾線鋼盤條生產中應控制斯太爾摩風冷線冷卻速率以獲得最大含量的索氏體。
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