耐疲劳桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了耐疲劳桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的制备方法。该不锈钢钢丝，含有下述成分：C：≤0.12％；Si：≤1.00％；Mn：14.0‑19.0％；P≤0.06％；S≤0.01％；Cr：18.0‑22.0％；Ni：1.0‑2.0％；N：0.45‑0.65％；余量为铁和不可避免的杂质；所述不锈钢钢丝按照包括如下步骤的方法制备：A、冶炼钢坯；B、钢坯加热；C、钢坯轧制；D、吐丝；E、冷却；F、热处理；G、酸洗，得到酸洗后钢线材；H、冷拔，得到不锈钢钢丝；所述C中，钢线材的直径为6.5mm；不锈钢钢丝的直径为5.6mm；所述冷拔为将酸洗后钢线材进行一道次冷拔得到直径为5.6mm的不锈钢钢丝。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该不锈钢钢丝，含有下述成分：C：≤0.12％；Si：≤1.00％；Mn：14.0?19.0％；P≤0.06％；S≤0.01％；Cr：18.0?22.0％；Ni：1.0?2.0％；N：0.45?0.65％；余量为铁和不可避免的杂质；所述不锈钢钢丝按照包括如下步骤的方法制备：A、冶炼钢坯；B、钢坯加热；C、钢坯轧制；D、吐丝；E、冷却；F、热处理；G、酸洗，得到酸洗后钢线材；H、冷拔，得到不锈钢钢丝；所述C中，钢线材的直径为6.5mm；不锈钢钢丝的直径为5.6mm；所述冷拔为将酸洗后钢线材进行一道次冷拔得到直径为5.6mm的不锈钢钢丝。【专利说明】
本专利技术涉及一种不锈钢钢丝的制备方法，特别涉及一种耐疲劳桥梁拉吊索用不锈 钢钢丝的制备方法。
技术介绍
拉吊索桥梁以其美观大方，跨越能力大等优点，被广泛应用，但近年来却病害频 发，究其原因，传统拉吊索采用的是高强碳素钢丝或钢绞线，其结构十分纤细，且长期处于 高应力状态下，对外界侵害比较敏感，随着使用年限的增长，逐步暴露出防腐层老化、锈蚀、 断丝等病害，严重者出现拉吊索断裂，引起桥梁坍塌事故。调研资料表明，目前拉吊索桥梁 换索周期一般为5~20年，远小于设计使用年限。目前世界各国采取的改进措施主要从拉索 防护材料、索体结构等方面着手，从实际应用效果来看不十分理想，一个新的解决思路是利 用不锈钢丝代替高强碳素钢丝，充分利用不锈钢的耐蚀、耐磨、高强等优良性能，从而彻底 解决拉吊索钢丝锈蚀病害这一顽疾。 中国专利技术专利CN102534424A公开了不锈钢、桥梁拉吊索用不锈钢钢丝及其制备方 法和应用，该桥梁拉吊索用不锈钢钢丝在提高强度的同时有较好的耐腐蚀性能。 CN102534424A中实施例1的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝TQS-1的性能最好。 作为拉吊索材料应用的不锈钢，在满足不锈性、耐腐蚀性的前提下，还应具有优异 的力学性能和工艺性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提高桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的力学性能、疲 劳性能和工艺性能。在保持较高强度(规定非比例延伸强度(Rp)、抗拉强度(Rm)和耐腐蚀性 能的同时提高桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的塑性、疲劳性能和工艺性能。 为了解决以上技术问题，本专利技术提供了用于制备桥梁拉吊索的不锈钢钢丝的制备 方法。 本专利技术所提供的不锈钢钢丝的制备方法，所述不锈钢钢丝以质量百分比计，含有 下述成分： C： <0.12%； Si： <1.00% ； Mn：14.0-19.0% ； P<0.06%； S<0.01%； Cr：18.0-22.0% ； Ni：1.0-2.0% ； N：0.45-0.65% ； 余量为铁和不可避免的杂质； 所述不锈钢钢丝的制备方法包括如下步骤： A、冶炼钢坯； B、钢还加热； C、钢坯乳制，得到钢线材； D、吐丝； E、冷却； F、热处理； G、酸洗，得到酸洗后钢线材； H、冷拔，得到不锈钢钢丝； 其中，所述C中，钢线材的直径为6.5mm;所述不锈钢钢丝的直径为5.6mm; 所述冷拔为将所述酸洗后钢线材进行一道次冷拔得到直径为5.6mm的不锈钢钢 丝。 上述F中，所述热处理温度可为1000°C，热处理时间可为1.5小时。 上述B中，所述钢坯加热温度可为1260°C，钢坯加热时间为3.5小时。 所述不锈钢钢丝具体可为如下不锈钢钢丝：以质量百分比计，含有下述成分：C: 0.10% ,Si :0.30% ,Μη:14.45% ,P：0.035% ,S：0.006% ,Cr:18.30% ,Ni ： 1.10% ,N：0.5% , 其余为Fe与不可避免的杂质。上述制备方法中，所述冶炼钢坯包括： (1)电炉冶炼:将废钢和镍和合金加入电炉进行冶炼，待电炉中粗钢水化学成分达 到如下标准时出钢，得到初炼钢水:C的质量百分含量为1.30-1.80% (如1.30% )，Mn的质量 百分含量为8.5-12.5 % (如10.0 % )，P的质量百分含量小于等于0.028 %，S的质量百分含量 小于等于0.025%，Cr的质量百分含量为17.0-22.0% (如18.0%)，Ni的质量百分含量为 1.0-2.0%(如 1.0%); (2)氩氧精炼炉精炼:对所述初炼钢水先进行氧化期冶炼，后进行还原期冶炼，还 原后加入造渣剂进行造渣，并加入微调成分对目标成分进行微调后出钢，得到精炼钢水;其 中，氧化期冶炼吹入混合气体，所述混合气体由N2和〇2按照（2-4): 1 (如3:1)的体积比组成； 还原期冶炼中全程吹氮气冶炼； (3)采用连铸工序铸造钢坯，得到钢坯；所述(1)中，合金为铬铁和锰铁。上述制备方法中，所述氧化期冶炼中按照800-1200m3/h(如900m3/h)的流速吹入所 述混合气体;所述还原期冶炼中按照400-600m3/h (如500m3/h)的流速吹氮气。 上述制备方法中，所述还原期冶炼中，加入硅铁和铝，所述硅铁和铝的质量比为 (5-12):1，如9:1。上述制备方法中，所述络铁具体可为尚碳络铁，所述尚碳络铁的C的质量百分含量 可为4%-8%，如6.7%;所述锰铁可为高碳锰铁，所述高碳锰铁的C的质量百分含量可为 2%-8%，如 7.5%〇 上述制备方法中，所述造渣剂可为石灰和萤石;所述造渣剂具体可由石灰和萤石 按照(2-6):1(如10:3)的质量比组成。 上述制备方法中，所述微调成分可为含锰、氮和铬的合金或金属，如锰和氮化铬 铁。所述微调成分具体可由锰和氮化铬铁组成，锰和氮化铬铁的质量比可为8:3。 上述制备方法中，所述酸洗用混酸进行，所述混酸是由硝酸、氢氟酸和水按照4:4: 9 2的体积比组成的溶液。上述任一种制备方法在制备桥梁拉吊索中的应用和在制备桥梁拉吊索用不锈钢 钢丝中的应用均属于本专利技术的保护范围。 本专利技术制备的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝GQS-1和GQS-2与CN102534424A中的TQS-1 相比，在保持较高强度(规定非比例延伸强度(Rp)、抗拉强度(Rm))、刚度(弹性模量(E))和 耐腐蚀性能的同时提高桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的应力松弛性能、疲劳性能和工艺性能 (塑性变形能力）。实施例1的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝GQS-1和实施例2的桥梁拉吊索用不 锈钢钢丝GQS-2的断后延伸率A25Q均是对比例1的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的2.3倍，实施例 1的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝GQS-1和实施例2的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝GQS-2的应力松 弛率均是对比例1的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的0.6倍，实施例1的桥梁拉吊索用不锈钢钢 丝GQS-1和实施例2的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝GQS-2疲劳强度均是对比例1的桥梁拉吊索 用不锈钢钢丝的1.7倍。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本专利技术进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐 明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为 常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 下面对下述实施例和对比例中使用的各种合金及相关装置的组成进行说明： 高碳铬铁，以质量百分比计，组成如下：Cr 67%，C 6.7%，Si 1.8%，P 0.02%，S 0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
不锈钢钢丝的制备方法，所述不锈钢钢丝，以质量百分比计，含有下述成分：C：≤0.12％；Si：≤1.00％；Mn：14.0‑19.0％；P≤0.06％；S≤0.01％；Cr：18.0‑22.0％；Ni：1.0‑2.0％；N：0.45‑0.65％；余量为铁和不可避免的杂质；所述不锈钢钢丝的制备方法包括如下步骤：A、冶炼钢坯；B、钢坯加热；C、钢坯轧制，得到钢线材；D、吐丝；E、冷却；F、热处理；G、酸洗，得到酸洗后钢线材；H、冷拔，得到不锈钢钢丝；其特征在于：所述C中，钢线材的直径为6.5mm；所述不锈钢钢丝的直径为5.6mm；所述冷拔为将所述酸洗后钢线材进行一道次冷拔得到直径为5.6mm的不锈钢钢丝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李承昌，张劲泉，张江威，马瑞，路波，姜博，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，北京公科固桥技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11