本發(fā)明屬于冶金工業(yè)領(lǐng)域，為一種深拉拔切割鋼絲中夾雜物尺寸細(xì)小化的方法。

背景技術(shù)：

深拉拔切割鋼絲徑向尺寸約φ0.08～φ0.20mm，主要用于光伏發(fā)電晶體硅片、航空與半導(dǎo)體用石英片的切割加工。為避免夾雜物導(dǎo)致的拉拔斷絲，深拉拔切割鋼絲在煉鋼中要求最好鋼中夾雜物控制在MnO-SiO₂-Al₂O₃相圖中錳鋁榴石低熔點(diǎn)區(qū)域，各組元成分范圍為wt%MnO=30~50%、wt%SiO₂=30~50%、wt%Al₂O₃=10~20%。成分位于該區(qū)域的夾雜物具有均勻、單一的相組成，在熱軋時沿著鋼基體的變形方向塑性延伸成為長條狀，可滿足徑向尺寸較大的鋼絲如鋼簾線的拉拔要求（幾十至幾百公里不斷絲），但缺點(diǎn)在于延伸變形后的尺寸較大，不能滿足深拉拔切割鋼絲的拉拔要求（幾千至幾萬公里不斷絲）。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種深拉拔切割鋼絲中夾雜物尺寸細(xì)小化的方法。要求控制并協(xié)同匹配煉鋼、連鑄、熱軋、冷拉拔工藝，將夾雜物控制為(MnO-SiO₂-Al₂O₃)+SiO₂兩相夾雜物（即錳鋁榴石與石英兩相共存），利用其在多道次熱軋與冷拉拔過程中的變形特性實(shí)現(xiàn)最終尺寸的細(xì)小化。

本發(fā)明所用的技術(shù)方案為：

一種深拉拔切割鋼絲中夾雜物尺寸細(xì)小化的方法，所述方法包括煉鋼、連鑄、熱軋和冷拉拔四個步驟，通過控制四個步驟中的條件，在所述煉鋼步驟中將夾雜物集中控制在低熔點(diǎn)錳鋁榴石夾雜物與鱗石英區(qū)域，在連鑄步驟中控制所述夾雜物生成為包括MnO-SiO₂-Al₂O₃母體相和在母體相上析出的SiO₂石英相的兩相夾雜物，在熱軋步驟中使所述兩相夾雜物經(jīng)多道次熱軋逐步發(fā)生延伸形變，在冷拉拔步驟中利用MnO-SiO₂-Al₂O₃母體相與SiO₂石英相在變形性能上的差異，采用多道次的冷變形加工，逐步實(shí)現(xiàn)MnO-SiO₂-Al₂O₃母體相與SiO₂石英相的相分離，并利用硬質(zhì)石英相分割MnO-SiO₂-Al₂O₃母體相而最終實(shí)現(xiàn)夾雜物尺寸細(xì)小化。

進(jìn)一步地，所述煉鋼步驟中具體條件為，出鋼約1/5~2/5時向鋼包內(nèi)按噸鋼加入量1.5~3kg計(jì)加入低鋁硅鐵、低鋁錳鐵進(jìn)行脫氧（超過此加入量易導(dǎo)致鋼中大量生成SiO₂夾雜物并殘留于鋼中，另外可能使鋼液中硅含量超標(biāo)；低于此加入量則不能有效充分地脫氧，不利于夾雜物控制）；鋼包精煉時爐渣堿度控制為0.5~1.0（高于該范圍時夾雜物組成將向高CaO含量區(qū)域偏移；低于范圍則易在精煉過程中便大量生成純SiO₂夾雜物且鋼液中溶解氧含量過高），Al₂O₃含量控制在0~10wt%（高于該范圍時易導(dǎo)致鋼液中酸溶鋁含量超標(biāo)而使夾雜物中Al₂O₃含量過高），（Fe_tO+MnO）的含量<2wt%（含量過高不利于控制爐渣對鋼液的二次氧化過程）；鋼包內(nèi)氣氛壓力大于1個大氣壓、澆注時中間包內(nèi)氧氣濃度均控制低于0.5%（氧濃度高于該范圍不利于控制鋼液的二次氧化）：中間包在開澆前通入Ar氣5~20min并在澆注全程中持續(xù)通入Ar氣進(jìn)行密封操作，包內(nèi)氣氛壓力大于1個大氣壓。

進(jìn)一步地，所述連鑄步驟中具體條件為，連鑄所用連鑄坯的橫截面不小于200mm×200mm，1100~1270℃加熱并保溫3~10小時。

進(jìn)一步地，所述熱軋步驟中具體條件為，壓縮比不低于5~10，熱軋3~7次。

進(jìn)一步地，所述冷拉拔步驟中具體條件為，2~3道次、每道次壓縮比不低于1.5。

采用本發(fā)明的有益效果在于：

通過在深拉拔切割鋼絲中控制生成(MnO-SiO₂-Al₂O₃)+SiO₂系兩相夾雜物，利用其在多道次熱軋與冷軋過程中的變形特性可有效實(shí)現(xiàn)夾雜物尺寸的細(xì)小化，從而大幅度提高深拉拔切割鋼絲的拉拔性能。

附圖說明

圖1、深拉拔切割鋼絲中夾雜物尺寸細(xì)小化的方法示意圖；

圖2、采用本發(fā)明后深拉拔切割鋼絲中典型(MnO-SiO₂-Al₂O₃)+SiO₂系兩相夾雜物。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)理念、要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和要點(diǎn)更加清楚明了，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施案例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施方式如下：

（1）轉(zhuǎn)爐/電爐出鋼約1/5~2/5時向鋼包內(nèi)按噸鋼加入量約1.5~3kg加入低鋁硅鐵、低鋁錳鐵進(jìn)行脫氧；

（2）鋼包精煉時爐渣須同時控制堿度約0.5~1.0，Al₂O₃含量控制在0~10wt%，（Fe_tO+MnO）<2wt%；

（3）精煉時鋼包內(nèi)、澆注時中間包內(nèi)氧氣濃度均控制低于0.5%：鋼包精煉時需通入氬氣保證爐內(nèi)氣氛壓力大于1個大氣壓，中間包在開澆前須通入Ar氣5~20min并在澆注全程中持續(xù)通入Ar氣進(jìn)行密封操作，包內(nèi)氣氛壓力大于1個大氣壓；

（4）采用大斷面連鑄坯進(jìn)行連鑄，連鑄坯熱軋前加熱至1100~1270℃并長時間保溫（3~10小時）后進(jìn)行熱軋；

（5）根據(jù)切割鋼絲產(chǎn)品要求的徑向尺寸，控制、匹配熱軋盤條在冷拉拔過程中各道次的變形量。

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方法，國內(nèi)某鋼廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)：轉(zhuǎn)爐出鋼時按2kg噸鋼加入量加入低鋁硅鐵、低鋁錳鐵進(jìn)行脫氧；精煉時爐渣堿度約1.0、Al₂O₃含量約5wt%、（Fe_tO+MnO）約1.8wt%，精煉全程采用底吹A(chǔ)r操作并保證爐內(nèi)氧氣濃度低于0.5wt%；中間包開澆前通入高純Ar氣10min使包內(nèi)氧氣濃度小于5wt%；采用325mm×280mm斷面規(guī)格大方坯進(jìn)行連鑄，連鑄坯加熱至1250℃后保溫5h后進(jìn)行熱軋；冷拉拔0.12mm切割鋼絲時，變形量匹配方式為：φ5.5mm盤條拉拔至4.3mm中絲、0.89mm中絲后最終拉拔為0.12mm切割鋼絲。鋼絲生產(chǎn)過程中，φ5.5mm盤條連續(xù)拉拔29602公里不斷絲。