[发明专利]2000MPa级缆索钢丝用热处理盘条及生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属线材制造技术领域，尤其涉及一种2000MPa级缆索镀锌或镀铝钢丝用热处理盘条及生产方法。

背景技术

近年随着我们国家经济发展的需求，交通基础建设蒸蒸日上，特大跨度悬索桥梁数量迅猛增长。随着跨度和车道数量的增加，国内外悬索桥的主缆钢丝已处于超高强度发展阶段，不断提高钢丝的抗拉强度成为桥梁缆索的发展趋势。桥梁主缆钢丝的抗拉强度较长时间维持在1570 MPa ～1670MPa 之间，近几年快速经过1770MPa和1860MPa级别，2000MPa级成为了目前世界桥梁主缆钢丝的发展方向。

目前镀锌钢丝用盘条成分体系和制造方法只能满足1860MPa级别桥梁缆索镀锌钢丝用盘条的生产，如CN2012101325872。为进一步提高盘条的强度以满足更高强度级别钢丝的要求，目前普遍采用提高盘条化学成分中C、N元素含量同时添加V、Al等微合金元素的方法。这种方法虽然能提高盘条的强度，但由于在盘条控轧控冷过程中析出粒子难以控制等原因造成钢丝产品的扭转性能无法满足使用要求。因此，在成分体系调整（不添加微合金元素同时尽量降低C元素含量）的基础上，对热轧盘条采用等温热处理的方法是生产2000MPa级桥梁缆索镀锌或镀铝钢丝用盘条的必经之路。

发明内容

本发明针对现有的热处理盘条及生产工艺难以达到2000MPa强度级别的的技术问题，提出一种高强度高塑性的2000MPa级缆索镀锌或镀铝钢丝用热处理盘条成分及加工工艺。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种2000MPa级缆索钢丝用热处理盘条，其成分的重量百分含量为：C 0.85~1.0%；Si 0.80~1.5%；Mn 0.30~0.80%；Cr 0.20~0.80%；P ≤0.015%；S ≤0.010%；Al 0.01~0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质。

作为优选，其成分的重量百分含量为：C 0.92~1.0%；Si 1.05~1.50%；Mn 0.30~0.55%；Cr 0.45~0.80%；P ≤0.010%；S ≤0.010%；Al 0.05~0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质。

作为优选，其成分的重量百分含量为：C 0.92~1.0%；Si 1.80~0.95%；Mn 0.55~0.80%；Cr 0.38~0.80%；P ≤0.015%；S ≤0.010%；Al 0.01~0.08%，其余为Fe和不可避免的杂质。

作为优选，所述盘条的规格为Φ12.0~Φ16.0mm。

作为优选，其成分的重量百分含量为：C 0.93%；Si 1.24%；Mn 0.56%；Cr 0.36%；P 0.011%；S 0.002%；Al 0.074%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明还提出一种2000MPa级缆索钢丝用热处理盘条生产方法，包括以下步骤：

（1）冶炼

将原料经高炉铁水→KR脱硫→顶底复吹转炉炼钢→LF炉精炼→RH炉精炼步骤冶炼，其中顶底复吹转炉炼钢采用双渣法吹炼，LF炉精炼采用铝脱氧和高碱度渣系，RH真空处理时间≥25min；

（2）连铸

连铸步骤采用全程保护浇铸，避免钢水二次氧化，连铸过程中钢水的过热度控制在16~25℃；

（3）铸坯修磨

将连铸坯经过抛丸、探伤、修磨后备用；

（5）轧钢

采用一火成材工艺轧制，连铸坯加热温度1000~1200℃，保温1~3h后开轧，轧制速度30~50m/s，过程温度和吐丝温度控制在850~950℃，吐丝后采用风机进行控制冷却。

（6）离线热处理

将热轧盘条放线后经奥氏体化加热、等温盐浴、清洗、收线，得到热处理盘条，奥氏体化加热温度880~980℃，保温时间10~18min，等温盐浴520~600℃，保温时间3~6min。

作为优选，连铸步骤中采用电磁搅拌、自动配水及轻压下控制连铸坯成分偏析，连铸坯偏析指数1.10。

作为优选，所述等温盐浴步骤中采用硝酸钾和硝酸钠的混合熔融盐作为淬火介质。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：