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专利名称：一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用盘条生产方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110622950.8

专利申请（专利权）人：江阴兴澄合金材料有限公司,江阴兴澄特种钢铁有限公司
权利人地址：江苏省无锡市江阴市高新区高新园区

专利发明（设计）人：孙中伟,许晓红,白云,张剑锋,朱国荣,尹青,窦胜涛,黄军,陈海燕

专利摘要：本发明涉及一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用盘条生产方法，其特征在于：钢坯经高速线材连续轧制，轧成尺寸为≥Φ5.0mm的盘条，所述盘条尺寸满足镀锌钢丝生产要求，热轧盘条经过在线或离线淬火+回火热处理，表面经过处理后进行少道次归圆拉拔使盘条的椭圆度达到钢丝的要求，之后直接进行镀锌生产。淬火温度730℃?1100℃，回火温度200℃?600℃。本申请热轧盘条的终轧尺寸≥Φ5.0mm，直接轧制成接近钢丝成品的直径，盘条后序无需经过减径拉拔，避免了多道次拉拔对钢丝表面质量的影响。而经过少道次归圆拉拔后尺寸即满足镀锌钢丝尺寸要求。通过在线或离线淬火+回火热处理来提高钢丝的强度。

主权利要求：
1.一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用盘条生产方法，其特征在于：钢坯经高速线材连续轧制，直接轧制成接近钢丝成品的直径，盘条后序无需经过减径拉拔，轧成尺寸为≥Φ
5.0mm的盘条，所述盘条尺寸满足镀锌钢丝生产要求，热轧盘条经过在线或离线淬火+回火热处理，表面经过处理后进行少道次归圆拉拔使盘条的椭圆度达到钢丝的要求，之后直接进行镀锌生产；
所述盘条若采用离线热处理，将吐丝收卷后的盘条开卷放线，在直线状态下经过加热装置，奥氏体化加热温度为730℃?1100℃，加热时间为2秒?30分钟，奥氏体加热后淬火，保证盘条横截面全部为100%淬火马氏体组织；淬火后直接进行回火处理，回火温度为200℃?
600℃，回火时间为2秒?30分钟，得到横截面高度均匀的回火索氏体，回火后收线为盘卷；
盘条若采用在线热处理，轧件在吐丝前、终轧后即进行淬火+回火，轧件终轧温度控制在730℃?1100℃，终轧后立刻淬火，保证横截面100%为淬火马氏体组织，轧件淬火后直接进行在线回火热处理，回火温度为200℃?600℃，回火时间为2秒?30分钟，回火后轧件直接进吐丝机或进卷取机进行大盘卷收集；
钢坯加热到1000℃～1200℃开始轧制，终轧温度控制在730℃～1100℃，盘条吐丝温度控制在730℃～1100℃；若采用离线淬火，盘条吐丝后进保温罩进行充分缓冷，形成贝氏体组织。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：淬火加热方式和回火加热方式选自电磁感应加热或燃气加热炉加热。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述回火加热方式选自电磁感应加热或燃气加热炉加热。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述淬火是将盘条入水淬火。 说明书 : 一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用盘条生产方法技术领域[0001] 本发明涉及高强度盘条生产领域，具体涉及高强度大桥缆索镀锌钢丝用盘条的生产方法。背景技术[0002] 大桥缆索镀锌钢丝用于制造大跨度桥梁悬索主缆或斜拉索。用于制造该缆索的镀锌钢丝满足高强度的同时对扭转指标要求严格，目前均采用盘条经过多道次拉拔及镀锌生产。由于多道次拉拔生产，对原材料盘条强度和塑性等指标要求比较苛刻。为达到盘条强度、塑性、韧性的较好匹配，不同的盘条生产厂家对盘条的韧化处理方式各不相同。[0003] 目前国内生产用于制造该类型镀锌钢丝的盘条普遍采用在线stelmor风冷、离线铅浴、离线盐浴或在线盐浴、在线水浴等生产工艺，生产的盘条直径多在Φ12.0mm?Φ16.0mm范围内，由于直径大，对生产设备的冷却能力要求高，同时后序还需要经过多道次拉拔才能得到最终钢丝，由于拉拔过程中盘条的强度不断提高，对拉拔模具的损耗特别大，也会影响拉拔钢丝表面质量，对成品钢丝的综合性能影响较大。[0004] 目前国内公开发表的专利文献：公开号为CN104624680A涉及离线EDC的生产，材料进入EDC前需要将盘条重新加热奥氏体化，能源消耗较大，且该生产成品为制绳用钢丝，该钢丝仍然采用多道次拉拔的方式来生产高强度钢丝。[0005] 公开号为CN105803176A的文献涉及提高大桥缆索用镀锌钢丝扭转性能的方法。热轧盘条经过酸洗、磷化、冷拉拔、镀锌、稳定化处理得到成品镀锌钢丝，冷拉拔后对钢丝进行低温回火处理再镀锌生产，低温回火温度为200℃?260℃，时间为24?48小时。该内容为盘条经过拉拔后进行低温回火，与本申请发明人设计的将盘条热轧制为规定尺寸后进行在线或离线淬火+回火热处理，后将热处理盘条进行归圆拉拔生产方式不同，本申请发明人不涉及冷拉拔。公开号为CN107587071A的专利文献涉及一种抗拉强度≥2100MPa桥梁缆索用钢及生产方法，热轧盘条经过吐丝、风冷至室温，盘条经过拉拔、镀锌、热稳定化处理后各项性能指标满足技术要求，盘条也是经过多道次拉拔成高强钢丝的。发明内容[0006] 本发明采用热轧盘条经(在线或离线)淬火+回火热处理，热处理后的盘条再经过较少道次归圆拉拔得到钢丝、钢丝表面洁净处理后镀锌即可获得大桥缆索镀锌钢丝。盘条轧制后的规格为Φ5.0mm或以上，无需再经过减径拉拔，经过较少道次归圆拉拔即可达到镀锌钢丝的生产直径要求，镀锌后的钢丝各项性能指标满足客户要求。[0007] 经试验，该方法生产的大桥缆索用镀锌钢丝抗拉强度≥2000MPa，扭转次数≥15次，其它各项性能指标均符合大桥缆索用镀锌钢丝的使用要求。与现有技术相比，盘条不再需要经过多道次拉拔来提高强度或达到镀锌钢丝的生产直径。[0008] 本发明的技术方案为：一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用盘条生产方法，钢坯经高速线材连续轧制，轧成尺寸为≥Φ5.0mm的盘条，所述盘条尺寸满足镀锌钢丝生产要求，热轧盘条经过在线或离线淬火+回火热处理，表面经过处理后进行少道次归圆拉拔使盘条的椭圆度达到钢丝的要求，之后直接进行镀锌生产。[0009] 盘条若采用离线热处理，将吐丝收卷后的盘条开卷放线，在直线状态下经过加热装置，奥氏体化加热温度为730℃?1100℃，加热时间为2秒?30分钟，奥氏体加热后淬火，保证盘条横截面全部为100％淬火马氏体组织；淬火后直接进行回火处理，回火温度为200℃?600℃，回火时间为2秒?30分钟，得到横截面高度均匀的回火索氏体，回火后收线为盘卷。[0010] 盘条若采用在线热处理，轧件在吐丝前、终轧后即进行淬火+回火，轧件终轧温度控制在730℃?1100℃，终轧后立刻淬火，保证横截面100％为淬火马氏体组织，轧件淬火后直接进行在线回火热处理，回火温度为200℃?600℃，回火时间为2秒?30分钟，回火后轧件直接进吐丝机或进卷取机进行大盘卷收集。[0011] 淬火加热方式和回火加热方式选自电磁感应加热或燃气加热炉加热。淬火是进入水浴或其它冷却介质强制冷却。[0012] 钢坯加热到1000℃～1200℃开始轧制，终轧温度控制在730℃～1100℃，盘条吐丝温度控制在730℃～1100℃；若采用离线淬火，盘条吐丝后进保温罩进行充分缓冷，形成贝氏体组织。[0013] 与现有技术相比，本发明的优点在于：[0014] (1)本发明热轧盘条的终轧尺寸≥Φ5.0mm，直接轧制成接近钢丝成品的直径，盘条后序无需经过减径拉拔，避免了多道次拉拔对钢丝表面质量的影响。而经过少道次归圆拉拔后尺寸即满足镀锌钢丝尺寸要求。[0015] (2)盘条通过在线或离线淬火+回火热处理来提高钢丝的强度，根据不同化学元素含量可以对热处理参数进行调整，具备生产2000MPa级或更高强度级别大桥缆索用钢丝的条件。[0016] (3)由于节省了减径拉拔，缩短了生产流程、提高了生产效率，能更灵活的满足镀锌钢丝对不同规格尺寸的要求。具体实施方式[0017] 以下结合本发明的较佳实施例对本发明提出的生产≥2000MPa级大桥缆索镀锌钢丝用盘条，提供一种超高强度热处理盘条的生产方法作更详细的描述。[0018] 但该实施例仅是对本发明较佳实施方式的描述，而不能对本发明的范围产生任何限制。[0019] 实施例1[0020] 高速线材厂生产大桥缆索用盘条XC40Si2CrNi2V，采用钢水真空冶炼+模铸生产坯料，坯料经高温加热开坯为150方小方坯，方坯表面进行扒皮精整，确保表面质量满足轧制要求。坯料熔炼成分wt％如下：C：0.40％、Si：1.80％、Mn：0.95％、Cr：0.80％、Ni：1.70％、Mo：0.40％、V:0.10％等。150方坯料经过高速线材加热炉加热，加热温度在1000℃至1200℃范围，终轧温度控制在730℃?1100℃，吐丝温度控制在730℃?1100℃，盘条吐丝后进保温罩进行充分缓冷，保证形成有利于形成后续离线放线的贝氏体组织，成规定尺寸盘条，轧制公称尺寸为Φ7.1mm，盘条经过热轧后备用。[0021] 采用热轧盘条离线淬火+回火热处理。盘条放线后进入电磁感应加热炉加热，奥氏体化温度880℃，加热时间1分钟?7分钟，盘条加热后进入水浴冷却装置水冷，冷却时间20秒。盘条淬火后直接进入电磁感应加热炉加热进行回火处理，回火温度220℃?320℃，回火时间4分钟?7分钟，盘条回火处理后表面进行润滑处理进行归圆拉拔到Φ7.0mm，后进行收集打包发客户进行镀锌生产。[0022] 本热轧盘条经过离线淬火+回火热处理后，金相组织为回火索氏体，热处理盘条抗拉强Rm≥2050MPa，断面收缩率Z≥20％，热处理盘条经过表面处理后归圆拉拔及镀锌，镀锌钢丝抗拉强度Rm≥2030MPa，镀锌钢丝扭转次数≥15次，其它各项指标满足技术要求。[0023] 实施例2[0024] 高速线材厂热轧生产大桥缆索用盘条XC40Si3CrNi2V，熔炼成分如下：[0025] 钢坯的化学成分wt％为C：0.40％、Si：2.40％、Mn：0.30％、Cr：0.90％、Ni：1.80％、Mo：0.40％、V:0.20％等。[0026] 轧制盘条公称尺寸为Φ7.6mm，坯料采用120吨转炉冶炼+连铸生产，连铸大方坯经过高温均热后开坯轧制为150方小方坯，小方坯经高线加热炉加热，加热温度为1000℃至1200℃，出炉后进高速轧机轧制，终轧温度控制在720℃?1000℃，吐丝温度控制在720℃?950℃，盘条吐丝后进保温罩进行充分缓冷，保证形成有利于形成后续离线放线的贝氏体组织，成规定尺寸盘条，轧制公称尺寸为Φ7.6mm，盘条经过热轧后备用。[0027] 采用热轧盘条离线淬火+回火热处理。盘条放线后进入电磁感应加热炉加热，奥氏体化温度830℃?900℃，加热时间3分钟?10分钟，盘条加热后进入水浴冷却装置水冷，冷却时间15秒。盘条淬火后进入电磁感应加热炉加热进行回火处理，回火温度200℃?420℃，回火时间5分钟?15分钟，盘条回火后表面进行润滑处理及归圆拉拔到Φ7.5mm，拉拔钢丝进行收集打包发客户进行镀锌生产。[0028] 本发明热轧盘条经过离线淬火+回火热处理后，金相组织为回火索氏体，热处理盘条抗拉强度Rm≥2150MPa，断面收缩率Z≥25％，热处理盘条经过表面处理后归圆拉拔及镀锌生产Φ7.5mm，镀锌钢丝抗拉强度Rm≥2130MPa，镀锌钢丝扭转次数≥15次，其它各项指标满足技术要求。[0029] 除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

专利地区：江苏

专利申请日期：2021-06-04

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115430705B