1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條及生產方法技術

本發明專利技術公開了一種1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條及生產方法，其成分的重量百分含量為：C?0.85%～0.91%，Si?0.20%～1.00%，Mn?0.60%～0.90%，Cr?0.25%～0.35%，Al?0.015%～0.040%，P≤0.025%，S≤0.025%，V?0.02%～0.07%，Cu≤0.20%，Ca≤0.0030%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。本盤條采用合理的成分含量，具有高抗拉強度、高塑性的特點，能有效地降低拉拔過程加工中的硬化情況，有效地保證了拉拔所得鋼絲的扭轉性能。本方法所得盤條中索氏體組織比例達90～93%，盤條抗拉強度≥1320MPa，面縮率≥40%。本方法所得盤條經過拉拔、鍍鋅、穩定化處理后，鋼絲抗拉強度滿足≥1960MPa，扭轉指標≥14次，可用于生產1960MPa級別橋梁纜索鍍鋅鋼絲，適用于特大跨度、超高強度要求的橋梁。

【技術實現步驟摘要】


本專利技術涉及一種熱軋盤條，尤其是一種1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條及生產方法。

技術介紹

隨著國家基礎設施建設的加快推進，橋梁纜索用鍍鋅鋼絲等材料的需求越來越大，隨著橋梁跨度的增加，鋼絲強度要求也越來越高。研發新一代超高強度橋梁纜索鋼絲用盤條是目前鋼鐵企業研發高端產品的必然趨勢。目前1670MPa級別橋梁纜索用鍍鋅鋼絲已很少采用，1770MPa級別鍍鋅鋼絲正成為主流，并逐步向1860MPa甚至更高級別發展。
在所查公開發表的關于橋梁纜索用鋼文獻中，公開號CN102181786A涉及一種1670MPa級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條及其制備方法；公開號CN101311288A涉及一種1770MPA級橋梁斜拉索鍍鋅鋼絲用盤條及其制造方法；公開號CN102634730A涉及一種1860MPa級橋梁纜索鍍鋅鋼絲用盤條及其制造方法；以上三種方法生產的盤條拉拔后的鋼絲強度均無法滿足1960MPa級橋梁纜索鋼絲要求。
專利號CN102936688A涉及一種抗拉強度≥2000MPa的橋梁纜索用線材及生產方法，該線材中C含量高達0.95～1.2%，Al0.05～0.15%，N0.01～0.03%，冶煉過程需添加含N合金或噴吹N2使鋼水增N。該線材中過高的C和N含量可大幅提升鋼絲抗拉強度，但會大幅降低塑性，造成拉拔過程加工硬化嚴重，鋼絲扭轉性能難以保證。

技術實現思路

本專利技術要解決的技術問題是提供一種塑性高的1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條；本專利技術還提供了一種1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條的生產方法。
為解決上述技術問題，本專利技術成分的重量百分含量為：C0.85%～0.91%，Si0.20%～1.00%，Mn0.60%～0.90%，Cr0.25%～0.35%，Al0.015%～0.040%，P≤0.025%，S≤0.025%，V0.02%～0.07%，Cu≤0.20%，Ca≤0.0030%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。
本專利技術所述盤條的規格為φ11.0～φ14.0mm。
本專利技術的成分設計中：
C：保證盤條及鍍鋅鋼絲高強度所必需的化學元素，當盤條碳含量低于0.85%時材料的強度將無法達到要求，提高合金碳含量將有利于控冷過程中盤條中形成更大體積分數的滲碳體，從而使得材料強度提高。但當鋼中碳含量過高時將導致合金凝固過程中成分偏析加劇，材料韌性惡化。因此碳含量范圍選擇為0.85～0.91%。
Si：冶煉過程中作為脫氧劑，同時固溶于鐵素體相中的Si將起到強化材料的作用。但過高的Si將增大C的石墨化傾向，同時降低鋼的韌性。為使鍍鋅鋼絲具有高的強韌性配合，將合金中Si元素含量控制在0.20～1.00%。
Mn：在冶煉過程中作為脫氧劑，同時Mn易于與鋼中的有害元素S結合形成MnS，降低其危害。此外，Mn在鋼中作為強化元素，主要起固溶強化的作用，但當Mn含量過高時將增大鋼晶粒粗化和成分偏析傾向，因此選擇Mn的范圍為0.60～0.90%。
Cr：有利于提高鋼的奧氏體穩定性，細化盤條的奧氏體片層結構，提高盤條及成品鋼絲的強度，但過高的Cr含量會惡化鋼絲扭轉性能，因此Cr的控制范圍為0.25～0.35%。
Al：煉鋼過程中最有效的脫氧元素，同時彌散分布的AlN顆粒將阻礙加熱過程中合金奧氏體晶粒的長大，有利于細化盤條晶粒。
V：在鋼中可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。下游鍍鋅鋼絲加工及熱處理過程中在500℃～700℃溫度回火時，以VC和VN微小質點析出，可以起到沉淀強化的作用。但過高的V含量會大幅增加生產成本，且影響鋼絲的扭轉性能，因此V的控制范圍為0.02～0.07%。
本專利技術方法采用上述成分配比，包括冶煉、連鑄和軋鋼工序，所述軋鋼工序采用二火成材工藝：連鑄坯加熱至均熱溫度1160～1200℃、均熱時間180～240min，然后軋制為熱軋方坯；熱軋方坯加熱至均熱溫度1080～1100℃、均熱時間60～90min，然后經軋制、吐絲、冷卻后，即可得到所述的熱軋盤條。
本專利技術方法所述熱軋方坯在軋制過程中控制軋制速度為80～100m/s，精軋機組進口溫度為900～940℃，減定徑機組進口溫度為860～900℃，吐絲溫度為840～860℃。
本專利技術方法所述冷卻過程采用斯太爾摩風冷線16臺風機；所述16臺風機F1～F16的風量調整范圍為：F1～F10風機風量為80～100%，F11～F16風機風量為60～100%，輥道速度0.75～1.00m/s。
本專利技術方法所述連鑄工序：將鋼水澆注成大方坯，中間包過熱度控制在15～30℃，拉坯速度控制在0.5～0.7m/min，采用凝固末端動態輕壓下工藝，鑄坯總壓下量10～13mm，壓下道次4～5道，道次壓下量2～4mm，鑄坯中心C偏析指數≤1.06。
本專利技術方法所述熱軋方坯的端面尺寸為140～160mm，所述盤條的規格為φ11.0～φ14.0mm。
采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本專利技術采用合理的成分含量，具有高抗拉強度、高塑性的特點，能有效地降低拉拔過程加工中的硬化情況，有效地保證了拉拔所得鋼絲的扭轉性能。
本專利技術方法所得盤條中索氏體組織比例達90～93%，盤條抗拉強度≥1320MPa，面縮率≥40%。本專利技術方法所得盤條經過拉拔、鍍鋅、穩定化處理后，鋼絲抗拉強度滿足≥1960MPa，扭轉指標≥14次，可用于生產1960MPa級別橋梁纜索鍍鋅鋼絲，適用于特大跨度、超高強度要求的橋梁。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本專利技術作進一步詳細的說明。
實施例1：本1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條采用下述工藝方法生產而成。
（1）冶煉工序：鐵水經脫硫預處理，頂底復吹轉爐冶煉后經LF爐和RH真空精煉處理，鋼水軟吹前喂鈣線對鋼中夾雜物進行變性處理，鋼水成分：C0.86%，Si0.20%，Mn0.90%，Cr0.25%，Al0.040%，P0.010%，S0.005%，V0.07%，Cu0.02%，Ca0.0030%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。
（2）連鑄工序：處理好的鋼水澆注成端面尺寸為280mm×325mm的大方坯，中間包過熱度控制20℃，拉坯速度控制在0.7m/min，采用凝固末端動態輕壓下工藝，鑄坯總壓下量10mm，壓下道次4，道次壓下量2～4mm，鑄坯中心C偏析指數1.05；得到連鑄坯。
（3）軋鋼工序：采用下述的二火成材工藝。
A、連鑄坯采用加熱爐加熱，其中均熱溫度1180℃、加熱（均熱）時間為180min；然后將連鑄坯軋制為端面尺寸為140mm熱軋方坯。
B、熱軋方坯用加熱爐加熱，其中均熱溫度1100℃、均熱時間90min；然后進行軋制、吐絲，軋制過程中控制軋制速度100m/s，精軋機組進口溫度為920℃，減定徑機組進口溫度為880℃，吐絲溫度為840℃，規格為φ11.0mm。
C、吐絲后的盤條通過調節軋制后斯太爾摩風冷線風機風量及輥道速度來控制盤條內部組織，斯太爾摩風冷線16臺風機風量調整范圍為：F1～F10風機風量為100%，F11～F16風機風量為80%，輥道速度0.75m/s。
本實施例所得熱軋盤條的性能見表1；所得熱軋盤條經拉拔、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條，其特征在于，其成分的重量百分含量為：C?0.85%～0.91%，Si?0.20%～1.00%，Mn?0.60%～0.90%，Cr?0.25%～0.35%，Al?0.015%～0.040%，P≤0.025%，S≤0.025%，V?0.02%～0.07%，Cu≤0.20%，Ca≤0.0030%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。

【技術特征摘要】
1.一種1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條，其特征在于，其成分的重量百分含量為：C0.85%～0.91%，Si0.20%～1.00%，Mn0.60%～0.90%，Cr0.25%～0.35%，Al0.015%～0.040%，P≤0.025%，S≤0.025%，V0.02%～0.07%，Cu≤0.20%，Ca≤0.0030%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。
2.根據權利要求1所述的1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條，其特征在于：所述盤條的規格為φ11.0～φ14.0mm。
3.權利要求1或2所述的1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條的生產方法，包括冶煉、連鑄和軋鋼工序，其特征在于，所述軋鋼工序采用二火成材工藝：連鑄坯加熱至均熱溫度1160～1200℃、均熱時間180～240min，然后軋制為熱軋方坯；熱軋方坯加熱至均熱溫度1080～1100℃、均熱時間60～90min，然后經軋制、吐絲、冷卻后，即可得到所述的熱軋盤條。
4.根據權利要求3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：逯志方，崔娟，田新中，張治廣，秦樹超，趙錚錚，李艷霞，趙昊乾，閻麗珍，宋振平，崔延文，
申請(專利權)人：邢臺鋼鐵有限責任公司，
類型：發明
國別省市：河北;13