一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线及其制造方法技术

技术编号:11204759 阅读:180 留言:0更新日期:2015-03-26 12:55
本发明专利技术公开了一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其各组分重量百分比为:C:0.83-0.85%、Mn:0.76-0.78%、Si:0.09-0.13%、Cr:0.53-0.55%、Mo:0.16-0.18%、Ni:0.41-0.43%、V:0.015-0.025%、B:0.003-0.005%、P≤0.015%、S≤0.012%、Cu≤0.17%、N≤0.005%,其余为Fe及不可避免的杂质;本发明专利技术还公开了一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线的制造方法;本发明专利技术产品抗腐蚀性强、耐疲劳性能高,且线材钢质的纯净度高、成分和组织均匀,使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属制品
,涉及一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线及其制造方法
技术介绍
20 世纪90 年代以来,我国建设了百余座缆索桥梁( 如:悬索桥、斜拉桥和拱吊桥),但是这些桥梁多为双塔承载或多塔承载,对缆索钢丝及其制品的承载力、韧性和塑性、抗弯曲耐疲劳性能要求并不高,桥梁设计使用寿命约60-80 年。随着空气污染的日益加重,桥梁缆索系统的耐久性问题开始显现,很多缆索桥梁的缆索腐蚀程度和速度大大超出预期,设计30 年更换一次的缆索,往往用了10 多年后就因各种腐蚀出现缆索断裂等严重的现象。甚至为了保证桥梁的安全性,提前更换缆索。缆索的更换需要大量的人力物力,造成了巨大的经济损失,因此对桥梁缆索系统的腐蚀进行研究已经迫在眉睫。由于缆索内部钢丝锈蚀问题,既难检查又难处理,因此用户对防化学腐蚀问题也非常重视,国家的产业政策和潜力巨大的市场需求,都呼唤一种高强度高韧性高疲劳性能和高耐腐蚀的新型桥梁缆索用预应力筋的出现。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线及其制造方法,本专利技术产品抗腐蚀性强、耐疲劳性能高,且线材钢质的纯净度高、成分和组织均匀,使用寿命长。为了解决以上技术问题,本专利技术提供一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其各组分重量百分比为:C:0.83-0.85%、Mn:0.76-0.78%、Si:0.09-0.13%、Cr:0.53-0.55%、Mo:0.16-0.18%、Ni:0.41-0.43%、V:0.015-0.025%、B:0.003-0.005%、P≤0.015%、S≤0.012%、Cu≤0.17%、N≤0.005%,其余为Fe及不可避免的杂质。本专利技术进一步限定的技术方案是:本专利技术提供一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其各组分重量百分比为:C:0.83%、Mn:0.76%、Si:0.09%、Cr:0.53%、Mo:0.16%、Ni:0.41%、V:0.015%、B:0.003%、P:0.015%、S:0.012%、Cu:0.17%、N:0.005%,其余为Fe及不可避免的杂质。本专利技术提供一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其各组分重量百分比为:C:0.85%、Mn:0.78%、Si:0.13%、Cr:0.55%、Mo:0.18%、Ni:0.43%、V:0.025%、B: 0.005%、P:0.005%、S:0.004%、Cu:0.08%、N:0.001%,其余为Fe及不可避免的杂质。本专利技术提供一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其各组分重量百分比为:C:0.84%、Mn:0.77%、Si:0.11%、Cr:0.54%、Mo:0.17%、Ni:0.42%、V:0.020%、B:0.004%、P:0.010%、S:0.008%、Cu:0.12%、N:0.003%,其余为Fe及不可避免的杂质。本专利技术中Cr含量为0.53-0.55%,Cr元素能增加铁合金的耐蚀性,而且在大气中很容易被氧化成三氧化二铬,正是由于这层致密和稳定的氧化膜,使期在氧化性介质中相当耐蚀,并且由于Cr的腐蚀电位比Fe低,在形成氧化膜的同时,Cr含量的增加会使腐蚀电位向负电位方向移动,使其更易钝化,从而达到防腐蚀的效果。本专利技术中含有0.41-0.43%的Ni,镍是优良的耐腐蚀材料,镍在钢中是形成奥氏体的重要元素,特别是当镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有极强的耐腐蚀性,且具有良好的韧性和机械性能,提高了金属的抗拉能力。进一步的,本专利技术还提供一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线的制造方法,具体步骤包括:盘条盐酸洗-水洗-高压水冲洗-磷化-水洗-皂化-烘干-拉拔-铅浴-水洗-酸洗-水洗-助镀-热镀锌-捻制-稳定化处理-包装-入库;所述盘条盐酸洗:将盘条放入到质量分数为16-18%的盐酸池中酸洗15-20min,去除盘条表面的氧化铁皮;所述中温磷化:将高压水冲洗后的盘条放入到游离酸度7-9点,总酸度85-95点的磷化池中进行磷化处理,使盘条表面形成一层耐高温高压的磷化膜,便于高速拉拔;所述皂化:将盘条放入到皂液质量分数为8-12%的皂化池中进行皂化处理,以中和盘条表面的残酸,并在盘条表面形成皂化涂层,作为润滑载体以利于盘条高速拉拔;所述拉拔:采用直径1000mm拉丝卷筒,拉拔9道次,拉拔速度为3-5m/s,要求钢丝温度85-105℃,收线工字轮直径为1200mm,采用大直径9道次直进式拉丝机,对应各道次压缩率为:18.8%、16.9%、16.1%、15.5%、15.1%、15.3%、15.5%、13.7%、12.6%;所述铅浴:将盘条放入到铅液池中,铅液温度为445-455℃,收线速度为1-3m/s;所述助镀:采用氯化锌和氯化氨混合溶剂做助镀剂,氯化锌和氯化氨的质量比为1/3-2/5,助镀剂质量分数为13-15%,助镀液pH值为4.5-4.8,助镀液温度为65-80℃,亚铁盐质量浓度7.5-9.5g/L,烘干温度165-180℃;所述热镀锌:锌液温度为449-453℃,浸锌时间为13-15s,收线速度为7.8-8.2m/min,钢丝冷却采用水冷加空冷的形式,在钢丝引出后约380-480mm处设置一道水冷喷嘴,并在其下方设置风嘴;所述捻制:将6根边线和1根芯线通过跳绳式合股机捻制成1×7结构,钢绞线捻距倍数为13.8-15.2,钢绞线捻距控制范围:下层捻距为185-195mm,中层捻距为302-312mm,上层捻距为415-425mm。所述稳定化处理:对镀锌钢绞线施以88-98kN的张力,通过加热炉进行稳定化处理,收线速度为65-85m/min,然后对镀锌钢绞线进行冷却处理,处理方法为水冷-空冷结合处理;稳定化处理步骤中的水冷-空冷结合处理为:在钢丝引出后500mm处设置一道水冷喷嘴,并在其下方设置风嘴。本专利技术的有益效果是:本专利技术中Cr含量为0.53-0.55%,Cr元素能增加铁合金的耐蚀性,而且在大气中很容易被氧化成三氧化二铬,正是由于这层致密和稳定的氧化膜,使期在氧化性介质中相当耐蚀,并且由于Cr的腐蚀电位比Fe低,在形成氧化膜的同时,Cr含量的增加会使腐蚀电位向负电位方向移动,使其更易钝化,从而达到防腐蚀的效果;而其中含有0.41-0.43%的Ni,镍是优良的耐腐蚀材料,镍在钢中是形成奥氏体的重要元素,特别是当镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有极强的耐腐蚀性,且具有良好的韧性和机械性能,提高了金属的抗拉能力。本专利技术中,在拉拔工艺过程中,选用较小的道次压缩率,可以避免当原材料强度较大、塑性较差时,压缩率过大会加强钢丝加工的硬化趋势,从而对钢丝的韧性和塑性不利,而且还可以防止过大的压缩率对模具造成损伤,减少对钢丝表面质量的影响;铅浴工序可清除钢丝在拉拔过程中表面所残留的润滑剂和磷酸盐,避免其因为二次氧化而生锈,防止其在运输和存储过程中受到粉尘和腐蚀性气体的污染;助镀工序可去除钢丝表面经酸洗和水洗后形成的氧化物和氢氧化物,避免钢丝进入锌锅时面表被氧化,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其特征在于,其各组分重量百分比为:C:0.83‑0.85%、Mn:0.76‑0.78%、Si:0.09‑0.13%、Cr:0.53‑0.55%、Mo:0.16‑0.18%、Ni:0.41‑0.43%、V:0.015‑0.025%、B:0.003‑0.005%、P≤0.015%、S≤0.012%、Cu≤0.17%、N≤0.005%,其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其特征在于,其各组分重量百分比为:
C:0.83-0.85%、Mn:0.76-0.78%、Si:0.09-0.13%、Cr:0.53-0.55%、Mo:0.16-0.18%、Ni:0.41-0.43%、V:0.015-0.025%、B:0.003-0.005%、P≤0.015%、S≤0.012%、Cu≤0.17%、N≤0.005%,其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其特征在于,其各组分重量百分比为:
C:0.83%、Mn:0.76%、Si:0.09%、Cr:0.53%、Mo:0.16%、Ni:0.41%、V:0.015%、B:0.003%、P:0.015%、S:0.012%、Cu:0.17%、N:0.005%,其余为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其特征在于,其各组分重量百分比为:
C:0.85%、Mn:0.78%、Si:0.13%、Cr:0.55%、Mo:0.18%、Ni:0.43%、V:0.025%、B: 0.005%、P:0.005%、S:0.004%、Cu:0.08%、N:0.001%,其余为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的强耐腐蚀性镀锌钢绞线,其特征在于,其各组分重量百分比为:
C:0.84%、Mn:0.77%、Si:0.11%、Cr:0.54%、Mo:0.17%、Ni:0.42%、V:0.020%、B:0.004%、P:0.010%、S:0.008%、Cu:0.12%、N:0.003%,其余为Fe及不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的强耐腐蚀性镀锌钢绞线的制造方法,其特征在于,具体步骤包括:盘条盐酸洗-水洗-高压水冲洗-磷化-水洗-皂化-烘干-拉拔-铅浴-水洗-酸洗-水洗-助镀-热镀锌-捻制-稳定化处理-包装-入库;
所述盘条盐酸洗:将盘条放入到质量分数为16-18%的盐酸池中酸洗15-20min,去除盘条表面的氧化铁皮;...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚圣法吴海洋
申请(专利权)人:江苏天舜金属材料集团有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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