CN108165716B - 一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条在线edc水浴韧化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条在线EDC水浴韧化处理方法，是将轧材经高速线材轧制，吐丝后盘条在线热驰豫，然后进行EDC水浴韧化热处理+在线热收集保温；热弛豫温度为820℃‑880℃，热弛豫时间为10s‑60s；盘条在线热弛豫后通过水浴冷却，水浴温度93℃‑100℃，水浴冷却时间为30s‑90s；盘条经过EDC水浴冷却后出水温度控制在520℃‑600℃；盘条出水后进行热收集，热收集温度为200℃‑400℃，热收集保温时间为30min‑2h。适用于生产Φ12.0mm‑Φ16.0mm的桥梁缆索镀锌钢丝用盘条，盘条规格范围更广，盘条直径更大，采用该盘条生产的大桥缆索用镀锌钢丝抗拉强度≥1960MPa，扭转次数≥15次，该性能的缆索镀锌钢丝填补了国内生产空白。
Description
技术领域
本发明属于钢丝盘条技术领域，具体涉及盘条的水浴韧化处理方法。
背景技术
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，盘条要求具备强度和韧性的最佳匹配。
目前国内生产的用于制造该类型镀锌钢丝的盘条普遍采用在线stelmor风冷工艺，由于该工艺对盘条冷却速率低，组织索氏体含量在90％以下，盘条通圈抗拉强度极差在100MPa左右，生产规格上限只能达到Φ13.0mm，生产的符合镀锌钢丝指标要求的盘条也只能满足1860MPa级别，市场上还未出现用于1960MPa级别的盘条生产。
中国专利公开号CN 104624680A涉及了一种离线EDC的生产工艺，材料进入EDC前需要将盘条重新加热奥氏体化，对于生产来讲，能源消耗较大，且该专利涉及的成品进能作为制绳用钢丝，无法满足大桥缆索用镀锌钢丝的生产使用要求。
专利公开号为CN 102719643A的专利涉及到将热轧盘条快速放入到铅槽或盐槽中进行盘条的索氏体化，盘条冷却介质为铅液或盐液，对设备腐蚀性较大，对环境有一定的污染，推广应用难度大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种热轧盘条的在线EDC水浴韧化处理方法，适用于生产Φ12.0mm-Φ16.0mm的桥梁缆索镀锌钢丝用盘条，盘条规格范围更广，盘条直径更大，采用该盘条生产的大桥缆索用镀锌钢丝抗拉强度≥1960MPa，扭转次数≥15次，该性能的缆索镀锌钢丝填补了国内生产空白。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条在线EDC水浴韧化处理方法，是将轧材经高速线材轧制，吐丝后盘条在线热驰豫，然后进行EDC水浴韧化热处理+在线热收集保温；其中，盘条在线EDC韧化热处理是这样实现的：
坯料经过高速线材轧机轧制成规定直径的盘条，按以下工艺参数进行生产：
(1)盘条吐丝温度设置为830℃-900℃；
(2)盘条吐丝后经过在线热弛豫，热弛豫温度为820℃-880℃，热弛豫时间为10s-60s；
(3)盘条在线热弛豫后通过水浴冷却，水浴温度93℃-100℃，水浴冷却时间为30s-90s；
(4)盘条经过EDC水浴冷却后出水温度控制在520℃-600℃；
(5)盘条出水后进行热收集，热收集温度为200℃-400℃，热收集保温时间为30min-2h。
优选地，轧制后盘条的直径扩大为Φ12.0mm-Φ16.0mm。
优选地，所制得的热轧盘条产品的索氏体组织含量高达95％以上，抗拉强度通圈极差≤60MPa，且无贝氏体、马氏体类异常组织。
优选地，所制得的热轧盘条产品经过拉拔、镀锌后，镀锌钢丝抗拉强度≥1960MPa，扭转指标≥15次。
优选地，为了实现冷却均匀，盘条的冷却介质为水和RX介质(卤代烃，如溴乙烷)混合液体，在冷却过程中产生的水蒸汽对环境无污染对人体健康无影响，符合国家提倡的绿色环保生产方法。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明适合生产的盘条直径扩大到Φ12.0mm-Φ16.0mm，与现有生产上限Φ13.0mm相比，生产最大规格更大，生产规格范围更广。
(2)盘条在入水前进行在线热驰豫。根据规格不同，热驰豫时间为10s-60s，进行相变前碳化物、氮化物的析出强化，并充分降低位错密度，提高拉拔后钢丝的抗拉强度，使能够满足大桥缆索镀锌钢丝。
(3)盘条出水后控制收集温度范围200℃-400℃，保温时间控制在30min-2h。起到在线退火、消除内应力及充分释放盘条内可扩散氢的作用。
(4)盘条的冷却介质为水和RX介质混合液体，在冷却过程中产生的水蒸汽对环境无污染对人体健康无影响，符合国家提倡的绿色环保生产方法。
(5)索氏体组织含量高达95％以上，抗拉强度通圈极差≤60MPa，且无贝氏体、马氏体等异常组织。
(6)盘条经过拉拔、镀锌后，镀锌钢丝抗拉强度≥1960MPa，扭转指标≥15次。
附图说明
图1为本发明实施例1中EDC水浴韧化热处理金相显微组织；
图2为本发明实施例2中EDC水浴韧化热处理金相显微组织。
具体实施方式
以下结合本发明的较佳实施例对本发明EDC水浴韧化热处理方法作更详细的描述。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。
实施例1
高速线材厂生产牌号为SWRS87Mn，规格为Φ12.5mm，盘条经过高速线材轧制成规定规格后吐丝。按以下工艺参数进行EDC水浴韧化处理：盘条吐丝温度为830℃-900℃；盘条吐丝后经过在线热弛豫，热弛豫温度为820℃-880℃，热弛豫时间为10s-60s；盘条在线热弛豫后通过水浴冷却，水浴温度93℃-100℃，水浴冷却时间为30s-90s；盘条经过EDC水浴冷却后出水温度为520℃-600℃。
盘条出水后控制收集温度在200℃-400℃，保温时间在30min-2h。
经本发明水浴韧化处理生产出来的盘条抗拉强度Rm≥1290MPa，断面收缩率Z≥40％，通圈极差≤60MPa，金相组织索氏体含量≥95％。经过拉拔钢丝规格为Φ5.0mm，镀锌后钢丝抗拉强度Rm≥1960MPa，镀锌后钢丝扭转次数≥15次，属于一种高强度钢丝，可满足大桥缆索镀锌钢丝的使用要求。
实施例2
高速线材厂生产牌号为XC90LS，规格为Φ14.0mm，盘条经过高速线材轧制成规定规格后吐丝。按以下生产参数进行EDC水浴韧化处理：盘条吐丝温度为840℃-880℃；盘条吐丝后经过在线热弛豫，热弛豫温度为860℃，热弛豫时间为20s；盘条在线热弛豫后通过水浴冷却，水浴温度100℃，水浴冷却时间为70s；盘条经过EDC水浴冷却后出水温度为550℃。盘条出水后收集温度为300℃，保温时间为1h。
经本发明水浴韧化处理生产出来的盘条抗拉强度Rm≥1350MPa，断面收缩率Z≥35％，通圈极差≤60MPa，金相组织索氏体含量≥95％。经过拉拔钢丝规格为Φ6.2mm，镀锌后钢丝抗拉强度Rm≥1960MPa，镀锌后钢丝扭转次数≥15次。
实施例3
对于生产规格为Φ16.0mm的线材，其生产工艺同实施例1，经过水浴韧化处理生产出来的盘条抗拉强度Rm≥1400MPa，断面收缩率Z≥40％，通圈极差≤60MPa，金相组织索氏体含量≥95％。经过拉拔钢丝规格为Φ7.0mm，镀锌后钢丝抗拉强度Rm≥1960MPa，镀锌后钢丝扭转次数≥15次。
对比例
本申请的目的在于获得一种高强度的盘条，拉拔后所得钢丝抗拉强度Rm≥1960MPa，可满足更高强度的大桥缆索镀锌钢丝生产用。本申请提高盘条强度的关键技术是对吐丝盘条在线EDC水浴韧化，在水浴韧化前尤其对盘条进行在线热弛豫，热弛豫是水浴的前提，热弛豫用于实现相变前碳化物、氮化物的析出强化，并充分降低位错密度，提高盘条径向组织差异。以实施例1生产的盘条规格为例，在不进行在线热弛豫的情况下，试验生产出来的盘条抗拉强度Rm≥1020MPa，断面收缩率Z≥40％，通圈极差≤80MPa。经过拉拔钢丝规格为Φ5.0mm，镀锌后钢丝抗拉强度Rm为1480MPa.无法作为高强度大桥缆索钢丝使用。
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。
Claims (4)
1.一种高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条在线EDC水浴韧化处理方法，其特征在于：是将轧材经高速线材轧制，吐丝后盘条在线热驰豫，然后进行EDC水浴韧化热处理+在线热收集保温；其中，盘条在线EDC韧化热处理是这样实现的：
坯料经过高速线材轧机轧制成规定直径的盘条，按以下工艺参数进行生产：
(1)盘条吐丝温度设置为830℃-900℃；
(2)盘条吐丝后经过在线热弛豫，热弛豫温度为820℃-880℃，热弛豫时间为10s-60s；
(3)盘条在线热弛豫后通过水浴冷却，水浴温度93℃-100℃，水浴冷却时间为30s-90s；
(4)盘条经过EDC水浴冷却后出水温度控制在520℃-600℃；
(5)盘条出水后进行热收集，热收集温度为200℃-400℃，热收集保温时间为30min-2h。
2.根据权利要求1所述的高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条在线EDC水浴韧化处理方法，其特征在于：轧制后盘条的直径扩大为Φ12.0mm-Φ16.0mm。
3.根据权利要求1所述的高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条在线EDC水浴韧化处理方法，其特征在于：所制得的热轧盘条产品的索氏体组织含量高达95％以上，抗拉强度通圈极差≤60MPa，且无贝氏体、马氏体类异常组织。
4.根据权利要求1所述的高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条在线EDC水浴韧化处理方法，其特征在于：所制得的热轧盘条产品经过拉拔、镀锌后，镀锌钢丝抗拉强度≥1960MPa，扭转指标≥15次。
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