[发明专利]延性优良的高碳线材及其制造方法

说明书

本发明提供一种高合金条件下也具有优良的延性的延性优良的高碳线材及其制造方法。

技术领域

本发明涉及一种延性优良的高碳线材及其制造方法。

背景技术

线径为10mm～20mm的高强度线材通过热处理和加工制造成线径为10mm以下的高强度钢丝，高强度钢丝以各种形式用于整个产业以支撑负载。

典型的形式有用于悬索桥、斜拉桥等桥梁的钢丝绳、用于混凝土桥墩等以加强混凝土的PC钢丝、用于大型建筑物或结构物的钢丝绳、用于支撑海上油田或各种结构物的锚索(Anchor rope)等。

另外，将高强度线材加工成钢丝要经过加工硬化效果优良的拉拔(drawing)工艺，此时如果材料的延性(ductility)优良，则非常有利于确保拉拔加工性。

在拉拔工艺之前，为了提高拉拔初期的强度及加工硬化率，通常高温奥氏体化后进行铅浴恒温热处理(LP热处理)，但在进行这样的热处理之前，如果材料的延性差，就难以在热处理后确保延性。

因此，原始材料的延性很重要，特别是对于省略直接在线铅淬火(Direct-Line-Patenting，DLP)等热处理的材料，原始材料的延性更加重要。

近来，为了钢丝的高强度化，趋向于增加C、Si、Mn、Cr等合金元素的含量，但这些合金元素所导致的中心偏析加重，从而助长阻碍延性的先共析渗碳体的形成。

另外，当材料本身被高强度化时，线材中存在的微量氢及冷却过程中会产生的残留应力等导致脆化敏感性倾向于增加，这也会成为造成原始材料的延性变差的因素。

因此，为了得到延性优良的高强度线材，需要在C、Si、Mn、Cr等高合金条件下抑制先共析渗碳体的生成，以形成有利于确保延性的微细组织，同时将材料中的残留氢量、残留应力等降至最低。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种在高合金条件下也具有优良的延性的高碳线材及其制造方法。

技术方案

本发明一方面提供一种延性优良的高碳线材，其按重量％计包含碳(C)：0.9％～1.1％、硅(Si)：0.6％～1.5％、锰(Mn)：0.2％～0.8％、铬(Cr)：0.2％～0.8％、铝(Al)：0.08％以下，余量为Fe和其它不可避免的杂质，拉伸断裂时断裂头(公开区域)的大小为1.4mm以上，所述断裂头(公开区域)的延性破坏分数为35％以上。

本发明另一方面提供一种延性优良的高碳线材的制造方法，其包含以下步骤：制造满足所述的合金组分的线材；在580℃～750℃下卷取所述线材；对所卷取的线材进行预冷却；所述预冷却的线材表面的温度上升后，以3℃/s～10℃/s的冷却速度一次冷却至500℃；以及在所述一次冷却后，以1.2℃/s以下的冷却速度二次冷却至400℃～500℃。

发明效果

根据本发明，可以提供断面收缩率为15％以上延性优良且残留氢含量为1.2ppm以下氢脆化敏感性优良的线材。

附图说明

图1是在本发明一实施例中用立体光学显微镜观察发明材料1和对比材料1的拉伸断裂后断裂头的照片。

图2是在本发明一实施例中用扫描电子显微镜观察发明材料2和对比材料2的断裂头部分的照片。

具体实施方式

为了提高线材的强度，本发明人们深入研究了含有一定量以上的作为合金成分的C、Si、Mn、Cr等，还可以确保优良的延性的方案。结果发现，通过优化合金成分以及制造条件确保有利于确保延性的微细组织，就可以提供断面收缩率为15％以上延性优良的线材，从而完成了本发明。