[发明专利]一种高强度预应力钢丝及其热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及预应力钢丝，具体的说是一种高强度预应力钢丝及其热处理方法。

背景技术

预应力钢丝由于拥有高强度，成为桥梁、铁路建设中的重要材料，预应力钢丝的强度直接影响到整个工程的质量，直接关系到桥梁、铁路建设中的关键问题和其使用的寿命，现有的技术中通过增加其数量来达到设计强度，大大浪费了资源，增加了生产成本，并且钢丝存在容易腐蚀，使用寿命短等严重问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种高强度预应力钢丝及其热处理方法，该高强度预应力钢丝不仅强度高，使用寿命长，生产成本低，热处理工艺简单，提高其耐腐蚀、耐摩擦和使用寿命，可以再设计中减少钢丝的数量就能达到其设计要求，节约成本，并且降低结构的复杂程度，方便工人施工，工作效率高，安全性高，质量稳定。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种高强度预应力钢丝，化学成份按质量百分比为：C：0.56-0.58%，Ni：3.6-3.8%，Cr：7.4-7.8%，Si：2.55-2.58%，Mn：1.26-1.28%，Cu：1.85-1.92%，V：4.23-4.25%，Mo：4.12-4.15%，P：0.02-0.05%，W：0.12-0.15%，复合稀土：2.32-2.35%，余量为Fe；

复合稀土按质量百分比为：Gd：21.5-21.8%，Pr：6.25-6.28%，Er：11.2-11.5%，Ho：10.8-11.2%，Nd：8.2-8.5%，Sm：12.7-12.9%，Tb：22.3-22.5%，余量为La。

本发明还提供了一种高强度预应力钢丝的热处理方法，该方法按以下步骤进行：

步骤（1）：利用超声波清洗槽对冷却后的钢丝表面进行清洗，先将钢丝放入中频炉中加热至760-780℃，保温5-8h，然后放入油冷却池中浸泡20-30min后，采用两次正火+两次回火，第一次正火：温度在725-730℃，到温后保温6-8min，然后空冷至室温，再进行第二次正火：温度在780-785℃，到温后保温10-13min，然后以10-15℃/s的速度水冷至室温；然后第一次回火：加热温度为850-860℃，到温后保温10-12min，然后空冷至室温后进行第二次回火；加热温度为930-935℃，到温后保温18-22min，以8-12℃/s的速度油冷至室温；

步骤（2）：先将钢丝加热至880-890℃，保温45-55min，然后采用油冷和水冷结构的方法，先用油冷以 11-13℃/s的速度冷却至710-715℃，再用水冷以10-15℃/s速度冷却至室温，将钢丝加热到538-545℃，保温30-40min，然后用水冷以12-15℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到850-860℃，用油冷以13-16℃/s的冷却至室温；

步骤（3）：将钢丝放入真空炉中，先以22-24℃/s的速度加热至1100-1150℃，保温4-8h，然后全程采用吹氮气冷却，速度为12-15℃/s，冷却至680-690℃，保温35-45min，然后以10-15℃/s速度冷却至360-370℃，保温30-35min，然后再将温度加热至850-860℃，保温1-2h，最后空冷至室温，将钢丝热到980-985℃，保温5-8h，然后水冷以15-18℃/s的速度冷却至室温；

步骤（4）：然后放入干燥炉中，干燥温度为160-180℃ ，干燥时间为5-8h，然后空冷至室温，探伤检查和检查尺寸。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的高强度预应力钢丝，化学成份按质量百分比为：C：0.56%，Ni：3.6%，Cr：7.4%，Si：2.55%，Mn：1.26%，Cu：1.85%，V：4.23%，Mo：4.12%，P：0.02%，W：0.12%，复合稀土：2.32%，余量为Fe；复合稀土按质量百分比为：Gd：21.5%，Pr：6.25%，Er：11.2%，Ho：10.8%，Nd：8.2%，Sm：12.7%，Tb：22.3%，余量为La。