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對(duì)DL05電纜鋼盤條在生產(chǎn)過(guò)程中呈現(xiàn)的不均勻晶粒形態(tài)特征，研究人員通過(guò)晶粒度評(píng)價(jià)試驗(yàn)，形成了一套DL05電纜鋼盤條晶粒度的評(píng)價(jià)方法，以提高DL05電纜鋼盤條產(chǎn)品的質(zhì)量。

1、晶粒度評(píng)價(jià)試驗(yàn)

試驗(yàn)材料的化學(xué)成分：DL05電纜鋼盤條的化學(xué)成分如表1所示。

金相試樣制備

由于DL05電纜鋼盤條的碳含量較低，其熱軋后的室溫顯微組織主要為等軸鐵素體，硬度非常低。依據(jù) GB/T 13298—2015《金屬顯微組織檢驗(yàn)方法》制樣，試樣長(zhǎng)度一般約為20mm，用鑲嵌機(jī)鑲嵌試樣，鑲嵌面為盤條的橫截面和縱截面，磨拋試樣后，用體積分?jǐn)?shù)為4%的硝酸乙醇溶液進(jìn)行腐蝕。將試樣置于光學(xué)顯微鏡下觀察。一般每批DL05電纜鋼盤條取雙樣，即在同一批中不同的兩卷鋼上進(jìn)行取樣，也可以根據(jù)質(zhì)量要求適當(dāng)增加試樣數(shù)量。

DL05電纜鋼盤條晶粒度國(guó)家檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)電纜鋼生產(chǎn)及退火過(guò)程中出現(xiàn)的晶粒度問(wèn)題，結(jié)合晶粒度檢驗(yàn)方法對(duì)晶粒度進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用GB/T 6394—2017 《金屬平均晶粒度檢驗(yàn)方法》，GB/T24177—2009 《雙重晶粒度表征與測(cè)定方法》、YB/T4290—2012《金相檢測(cè)面上最大晶粒尺寸級(jí)別 (ALA晶粒度)測(cè)定方法》、GB/T 4335—2013《低碳鋼冷軋薄板鐵素體晶粒度檢驗(yàn)方法》對(duì)電纜鋼盤條的晶粒度進(jìn)行表征及評(píng)價(jià)，這4個(gè)晶粒度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容如表2所示。

2、DL05電纜鋼盤條不同形態(tài)晶粒度的評(píng)定

大多數(shù)正常生產(chǎn)工藝情況下，DL05電纜鋼盤條的晶粒均勻。在不正常或不穩(wěn)定的生產(chǎn)情況下，電纜鋼盤條晶粒的形態(tài)特征比較復(fù)雜，呈現(xiàn)不同形態(tài)。有的盤條表面形成大晶粒，中心部位形成均勻的等軸小晶粒;有的盤條表面形成小晶粒，中心部位形成大晶粒;有的局部部位形成大晶粒，有的部位出現(xiàn)柱狀晶。有時(shí)大晶粒和小晶粒的級(jí)別相差較大，達(dá)到3級(jí)以上，出現(xiàn)了混晶。

在生產(chǎn)過(guò)程中，DL05電纜鋼盤條呈現(xiàn)5種不同類型的晶粒形貌(見圖1~5)。在用戶拉拔或熱處理鍍銅工藝過(guò)程中，DL05電纜鋼盤條出現(xiàn)3種不同的晶粒形態(tài)(見圖6~8)。

不同形態(tài)晶粒的評(píng)價(jià)

根據(jù)DL05電纜鋼盤條不同形態(tài)的晶粒，選用不同的評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，不同晶粒形貌對(duì)應(yīng)的形態(tài)表征如表3所示。

3、DL05電纜鋼盤條晶粒度形態(tài)表征和評(píng)價(jià)技術(shù)討論

DL05電纜鋼盤條屬于超低碳鋼，俗稱“銅包鋼”，化學(xué)成分中除了Mn元素外，沒有添加其他合金元素。方坯經(jīng)過(guò)熱軋工藝，其吐絲過(guò)程中沒有進(jìn)行相關(guān)控冷，因此盤條在室溫下的顯微組織是鐵素體。如果DL05電纜鋼盤條的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，盤條的鐵素體晶粒就均勻，晶粒度級(jí)別一般在6級(jí)以上，無(wú)3級(jí)以上的混晶現(xiàn)象。如果加熱工藝不正常，或者軋線出現(xiàn)故障，DL05電纜鋼盤條方坯在加熱爐中加熱時(shí)間就會(huì)過(guò)長(zhǎng)，軋制成盤條后的成品晶粒尺寸也相應(yīng)變大，晶粒度級(jí)別降低;如果軋制過(guò)程中的溫度控制不穩(wěn)定，軋制后盤條中的晶粒尺寸就會(huì)出現(xiàn)變化，有可能出現(xiàn)局部的晶粒不均勻，或較大范圍的晶粒不均勻現(xiàn)象，形態(tài)特征比較復(fù)雜。

正常加熱和軋制工藝狀態(tài)下，DL05電纜鋼盤條鐵素體晶粒的形態(tài)特征一般都是等軸的，而且分布較均勻，晶粒度的評(píng)價(jià)可以按照GB/T 6394—2017標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。由于大生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)需要較短的生產(chǎn)檢驗(yàn)周期、較高的檢驗(yàn)速率和檢驗(yàn)效率，因此一般優(yōu)先采用圖譜比較法評(píng)價(jià)晶粒度。如果對(duì)晶粒度的級(jí)別測(cè)量要求較高，也可以采用面積法或者截點(diǎn)法。

對(duì)于非正常加熱和軋制狀態(tài)下的 DL05電纜鋼盤條，晶粒形態(tài)特征表現(xiàn)為局部區(qū)域晶粒大小明顯不同，且不均勻，可以按照GB/T 24177—2009標(biāo)準(zhǔn)對(duì)晶粒度進(jìn)行評(píng)定。DL05電纜鋼盤條的晶?？傮w較均勻，只有某一個(gè)點(diǎn)或區(qū)域出現(xiàn)一顆或幾顆(一般不超過(guò)3顆)比較大的晶粒，可以按照YB/T 4290—2012標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行晶粒度評(píng)價(jià)，在評(píng)定總體晶粒特征的基礎(chǔ)上，把最大晶粒評(píng)定出來(lái);另外，對(duì)于DL05電纜鋼盤條中有一定變形形態(tài)特征的等軸晶，可以按照 GB/T 4335—2013標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行晶粒度評(píng)價(jià)。

4、結(jié)語(yǔ)

（1）DL05電纜鋼盤條的晶粒形態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)中呈現(xiàn)多種形貌，只用一種方法評(píng)價(jià)不全面，不能真實(shí)科學(xué)地對(duì)其進(jìn)行晶粒度評(píng)價(jià)。

（2）國(guó)內(nèi)不同的晶粒度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有自己應(yīng)用的對(duì)象及其表征和評(píng)價(jià)特點(diǎn)。將4種國(guó)家晶粒度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合使用，可以更準(zhǔn)確地表征DL05電纜鋼盤條晶粒的形態(tài)特征，評(píng)價(jià)晶粒的大小、形態(tài)、分布、占比等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

（3）根據(jù)實(shí)際試樣的晶粒形態(tài)，建立一個(gè)DL05電纜鋼盤條晶粒形態(tài)表征和評(píng)價(jià)技術(shù)方法體系，能夠科學(xué)、全面、客觀和準(zhǔn)確地表征和評(píng)價(jià)DL05電纜鋼盤條的晶粒度，可在工藝的改善中發(fā)揮重要作用。