【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鋼鐵冶煉，具體為一種超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方法。
技術(shù)介紹
1、隨著新國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布，2200mpa及以上超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的市場需求必將快速增長。然而目前還沒有2200mpa及更高強(qiáng)度級(jí)別的預(yù)應(yīng)力鋼絞線用專用原料盤條，只能采用超高強(qiáng)橋梁纜索用盤條作為原材料進(jìn)行試制。超高強(qiáng)橋梁纜索在超高強(qiáng)度的同時(shí)要求高扭轉(zhuǎn)等指標(biāo)，因此其原料盤條需添加大量合金元素并進(jìn)行二次熱處理，成本高昂，如中國專利cn201710721505.0，公開的2000mpa級(jí)纜索鋼絲用熱處理盤條及生產(chǎn)方法。超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線無扭轉(zhuǎn)等指標(biāo)的嚴(yán)苛要求且市場需求量大達(dá)數(shù)百萬噸，采用橋索原料盤條生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力鋼絞線存在成本高、質(zhì)量過剩、供貨能力不足的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條及其生產(chǎn)方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條，所述盤條的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：c?0.90-0.99％、si0.20-0.40％、mn?0.6-1.0％、cr≤0.40、al?0.020-0.040％、s≤0.020％、p≤0.020％、n≤0.004％，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
3、在本專利技術(shù)的化學(xué)成分中：
4、c是鋼材中最主要的強(qiáng)化元素，但隨著c含量的提高，連鑄坯的偏析控制難度增大，影響盤條的均質(zhì)性，本專利技術(shù)中c含量限定為0.90-
5、si是鋼中的強(qiáng)化元素和脫氧元素，且可以抑制冷拔鋼絲在穩(wěn)定化處理時(shí)的強(qiáng)度損失，但過多的si會(huì)降低盤條的塑性，增大氧化鐵皮的機(jī)械剝殼去除難度，本專利技術(shù)中si含量限定為0.20-0.40％。
6、mn是鋼中的強(qiáng)化元素，可以提高鋼的強(qiáng)度和淬透性，保障盤條良好的加工硬化率，但是過多的mn會(huì)降低鋼的塑性，增加奧氏體穩(wěn)定性而加大組織轉(zhuǎn)變的控制難度，本專利技術(shù)中mn含量限定為0.6-1.0％。
7、cr是鋼中的強(qiáng)化元素，在珠光體鋼中具有細(xì)化珠光體片層從而提高塑性的作用，但過多的cr元素會(huì)提高盤條偏析的控制難度，本專利技術(shù)限定cr含量≤0.40；
8、al是鋼中的脫氧元素，可以有效去除鋼中的氧元素，提高鋼的潔凈度，al還可與n形成aln，起到細(xì)化晶粒的作用，同時(shí)降低n原子在拉拔鋼絲中的動(dòng)態(tài)時(shí)效，保障證鋼絲的塑性。本專利技術(shù)中al含量限定為0.015-0.055％。
9、s在晶界容易偏聚而使晶界脆化，從而降低鋼的強(qiáng)度和塑性，另外s會(huì)和mn生成mns，從而降低mn的固溶強(qiáng)化作用，本專利技術(shù)中限定s含量≤0.020％。
10、p是鋼中的雜質(zhì)元素，容易在晶界偏聚而使晶界脆化，進(jìn)而降低鋼的強(qiáng)度和塑性，本專利技術(shù)中限定p含量≤0.020％。
11、n會(huì)導(dǎo)致鋼的塑性變差，增加盤條延遲斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，且n含量高會(huì)使aln和tin粗化，不利于細(xì)晶強(qiáng)化，另外游離的氮原子在鋼絲中發(fā)生動(dòng)態(tài)時(shí)效而降低鋼絲的塑性，本專利技術(shù)中限定氮含量≤0.004％。
12、基于上述化學(xué)成分設(shè)計(jì)方案，利用廉價(jià)的c、mn、si元素提高盤條的高強(qiáng)度，不添加其他貴重金屬元素，降低鋼水冶煉難度的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)限定了al和n元素含量，保證盤條具有良好的塑性。
13、進(jìn)一步的，所述盤條的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：c?0.90-0.99％、si0.20-0.40％、mn?0.6-1.0％、cr≤0.40、al?0.020-0.040％、s≤0.020％、p≤0.020％、n≤0.004％、v?0.02-0.10，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
14、v可以起到細(xì)化晶粒和沉淀析出強(qiáng)化的作用，在該優(yōu)選的化學(xué)成分設(shè)計(jì)方案中，控制v含量為0.02-0.10％，可以適用于斯太爾摩風(fēng)冷工藝，彌補(bǔ)風(fēng)冷冷速不足的缺陷。根據(jù)風(fēng)機(jī)冷卻能力優(yōu)選將v含量控制為v≤0.05％，控制盤條的生產(chǎn)成本。
15、本專利技術(shù)還提供一種超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括依序進(jìn)行的鋼水冶煉、連鑄、高線軋制、軋后控冷工序，所述連鑄工序中，鋼水的過熱度控制為20-25℃,結(jié)晶器的攪拌電流為270±25a，結(jié)晶器的攪拌頻率為3±0.5hz，連鑄時(shí)的拉速為1.2±0.05m/min，連鑄比水量為0.22±0.01l/kg，末端攪拌電流為450±25a，末端攪拌頻率為8±0.5hz，輕壓下總壓下量15.0±0.2mm；所述高線軋制工序中，對(duì)連鑄工序所得矩形坯加熱后先后進(jìn)行粗軋和精軋，加熱溫度為1080-1150℃,粗軋的開軋溫度為950-1000℃,精軋入口溫度為850-880℃，吐絲溫度為840-920℃；所述軋后控冷工序可以采用斯太爾摩冷卻工藝或鹽浴工藝，所述斯太爾摩冷卻工藝只適用于直徑≤9mm的盤條，鹽浴工藝不受盤條直接徑限制。
16、優(yōu)選的，所述軋后控冷工序可以采用斯太爾冷卻工藝，所述斯太爾摩冷卻工序中，吐絲溫度880-920℃，入口段的輥道速度為0.8-1.2m/s，前8架風(fēng)機(jī)開啟80-100％，第9-11架風(fēng)機(jī)開啟40-60％，第12架及后續(xù)風(fēng)機(jī)關(guān)閉，第1-11架風(fēng)機(jī)位置對(duì)應(yīng)的保溫罩全部打開,其余保溫罩關(guān)閉。
17、優(yōu)選的，所述軋后控冷工序可以采用鹽浴工藝，所述鹽浴工序中，吐絲溫度840-870℃，將吐絲后的盤條直接浸入鹽浴槽中進(jìn)行鹽浴，鹽浴溫度為500-560℃，鹽浴時(shí)間為120-300s。
18、優(yōu)選的，所述盤條的金相組織主要為索氏體，索氏體化率≥93％，晶界滲碳體和心部馬氏體級(jí)別不大于1.0級(jí)；所述盤條的直徑≤15mm，抗拉強(qiáng)度為1280-1480mpa，斷面收縮率為30-45％。
19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
20、(1)基于本專利技術(shù)高碳低合金化學(xué)成分設(shè)計(jì)方案，配合合理的軋后控冷工藝提高索氏體化率來提高盤條的強(qiáng)塑性，取代現(xiàn)有橋索盤條高合金和二次熱處理的工藝路線，大幅降低了生產(chǎn)成本，更加符合預(yù)應(yīng)力鋼絞線量大面廣的市場定位和多種應(yīng)用場景；
21、(2)基于本專利技術(shù)化學(xué)成分設(shè)計(jì)方案以及連鑄、軋制以及軋后等生產(chǎn)工藝的控制，提高了鋼材的均質(zhì)性，采用本專利技術(shù)生產(chǎn)方法制備所得盤條的金相組織主要為索氏體，索氏體化率≥93％,晶界滲碳體和心部馬氏體級(jí)別不大于1.0級(jí)；抗拉強(qiáng)度為1280-1480mpa，斷面收縮率為30-45％，盤條具有高強(qiáng)度和良好的塑性，適合2160、2230、2300mpa級(jí)預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉拔加工。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條，其特征在于，所述盤條的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：C?0.90-0.99％、Si?0.20-0.40％、Mn?0.6-1.0％、Cr≤0.40、Al?0.020-0.040％、S≤0.020％、P≤0.020％、N≤0.004％，其余為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條，其特征在于，所述盤條的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：C?0.90-0.99％、Si?0.20-0.40％、Mn?0.6-1.0％、Cr≤0.40、Al?0.020-0.040％、S≤0.020％、P≤0.020％、N≤0.004％、V?0.02-0.10，其余為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
3.一種超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方法包括依序進(jìn)行的鋼水冶煉、連鑄、高線軋制、軋后控冷工序，所述連鑄工序中，鋼水的過熱度控制為20-25℃,結(jié)晶器的攪拌電流為270±25A，結(jié)晶器的攪拌頻率為3±0.5Hz，連鑄時(shí)的拉速為1.2±0.05m/min，連鑄比水量為0.22±0.01L/k
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述軋后控冷工序可以采用斯太爾冷卻工藝，所述斯太爾摩冷卻工序中，吐絲溫度880-920℃，入口段的輥道速度為0.8-1.2m/s，前8架風(fēng)機(jī)開啟80-100％，第9-11架風(fēng)機(jī)開啟40-60％，第12架及后續(xù)風(fēng)機(jī)關(guān)閉，第1-11架風(fēng)機(jī)位置對(duì)應(yīng)的保溫罩全部打開,其余保溫罩關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述軋后控冷工序可以采用鹽浴工藝，所述鹽浴工序中，吐絲溫度840-870℃，將吐絲后的盤條直接浸入鹽浴槽中進(jìn)行鹽浴，鹽浴溫度為500-560℃，鹽浴時(shí)間為120-300s。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述盤條的金相組織主要為索氏體，索氏體化率≥93％，晶界滲碳體和心部馬氏體級(jí)別不大于1.0級(jí)；所述盤條的直徑≤15mm，抗拉強(qiáng)度為1280-1480MPa，斷面收縮率為30-45％。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條，其特征在于，所述盤條的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：c?0.90-0.99％、si?0.20-0.40％、mn?0.6-1.0％、cr≤0.40、al?0.020-0.040％、s≤0.020％、p≤0.020％、n≤0.004％，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條，其特征在于，所述盤條的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括：c?0.90-0.99％、si?0.20-0.40％、mn?0.6-1.0％、cr≤0.40、al?0.020-0.040％、s≤0.020％、p≤0.020％、n≤0.004％、v?0.02-0.10，其余為fe和其它不可避免的雜質(zhì)。
3.一種超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線用高碳鋼盤條的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方法包括依序進(jìn)行的鋼水冶煉、連鑄、高線軋制、軋后控冷工序，所述連鑄工序中，鋼水的過熱度控制為20-25℃,結(jié)晶器的攪拌電流為270±25a，結(jié)晶器的攪拌頻率為3±0.5hz，連鑄時(shí)的拉速為1.2±0.05m/min，連鑄比水量為0.22±0.01l/kg，末端攪拌電流為450±25a，末端攪拌頻率為8±0.5hz，輕壓下總壓下量15.0±0.2mm；所述高線軋制工序中，對(duì)連鑄工...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李陽，左錦中，高永彬，徐凱，閻超楠，陳殿清，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：青島特殊鋼鐵有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。