为响应国家“十三五”节能减排工作的号召，落实节约资源和保护环境基本国策，以提高能源利用效率和改善生态环境质量为目标，以推进供给侧结构性改革和实施创新驱动发展战略为动力，福建三钢（集团）有限责任公司自主研发免退火XM06BA微合金冷镦钢热轧盘条。产品重点推广方向是以免退火或轻退火的生产方式替代强度级别为4.8级及以下需退火处理的家电、家具螺钉、螺杆、空心铆钉或异型件产品，以及满足部分大变形量冷镦产品的开发需求，该钢种应当具有比ML08Al盘条更好的塑性和抗加工硬化性能，因此探索合适工艺，以生产出塑性好、变形抗力小的优质线材。

1. 生产工艺流程

生产的XM06BA热轧盘条采用氧气顶底复吹转炉、炉外精炼、连铸、盘条控轧控冷轧制等先进生产技术，目前产品规格为ϕ6.5 mm。

三钢XM06BA盘条工艺控制流程：高炉铁水→铁水预处理→100 t氧气顶底复吹转炉→LF精炼炉→小方坯连铸（160 mm×160 mm×12000 mm）→步进式加热炉加热→直径6.5～20 mm高速线材轧制→斯太尔摩风冷线→成品检验、打包、入库。

2. 化学成分设计

2.1 成分设计构思

XM06BA为微合金低碳冷镦钢，满足以免退火或轻退火的生产方式替代强度级别为4.8级及以下需退火处理的产品，可提高抗加工硬化性能。适当添加微合金元素Ti，能使钢的内部组织致密，具有细晶强化和析出强化的作用，Ti不仅可与N、C结合形成的氮化物、碳化物、碳氮化物，阻止奥氏体晶粒的长大，细化晶粒，改善材料的焊接性能，而且可使钢中的硫化物变性，改善材料的冷成形性能[1]。但随着Ti含量的增加TiN会逐渐形成大块难溶的颗粒，而降低C和Mn含量，会显著降低盘条的强度和硬度[2]，其中碳元素为决定机械性能的主要元素。

2.2 成分设计方案

两种方案的成分设计，见表1，第二批次与第一批次相比，主要是降低了C含量。试样为三钢160 mm×160 mm×12000 mm连铸坯，生产ϕ6.5 mm盘条。

3. 炼钢连铸

采用“120 t转炉—120 t LF精炼—R107机7流方坯连铸机”的生产工艺路线，生产的难点在于转炉控碳，采用不留渣、底吹强搅，同时对应大氧气流量冶炼来实现低碳出钢。对于转炉脱氧控制，选择在出钢阶段采用“铝锰+铝粒”进行脱氧；氩站阶段采用“铝粒+铝线”进行脱氧[3]。出钢时控制流钢时间，并进行挡渣控制，以避免下渣；出钢过程中，采用全程底吹氩，提高脱碳及脱磷效果，保证钢液成分和温度的均匀。在LF炉操作时，先进行翻渣作业，再进行加热，而在加热过程中分批加入渣料造渣。停止加热后根据目标调整成分，此时应注意合金加入顺序，首先加Al，进行脱氧与定氮，将进站钢水的酸溶铝（Als）质量分数配加至0.04%～0.05%，确保出站Als质量分数为0.035%～0.050%，再加Ti元素。

连铸过程，大包开浇后，中间包及长水口严格进行吹氩保护，因为大包下水口和长水口的接口处[4]，最容易造成增N。此外，开浇的头炉需加足够的覆盖剂，确保中包钢水不裸露。连铸工艺主要技术参数见表2，配备电磁搅拌，以减少成分偏析，提高钢的组织性能均匀性。

4. 轧制生产工艺控制方案

全线采用28架高速无扭轧制，轧制中保证盘条尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T14981—2009的规定，其中盘条直径允许偏差和不圆度按B级精度执行。轧制XM06BA低碳合金钢盘条采用控温轧制，主要目的是细化晶粒，控制原始奥氏体晶粒尺寸。加热炉出钢温度控制在980～1030 °C，要求连铸坯通条的温度控制均匀，头、中、尾温差控制在50 °C以内,避免长度方向上的温度波动，炉内为微还原气氛[5]。本次实验采用2种不同轧制方案，具体情况如下表3。

轧制方案2提高进精轧机、吐丝机温度，降低辊道速度，使铁素体晶粒粗大些，珠光体含量则高些（说明Fe3C的析出较充分，铁素体中碳的溶解度更接近平衡状态），降低材料的强度，提高材料塑性[6]。

5. 试验分析

5.1 盘条金相组织

6.5规格XM06BA盘条金相组