2100MPa级及以上桥梁缆索镀锌钢丝用热轧盘条及生产方法技术

本发明专利技术涉及一种2100MPa级及以上桥梁缆索镀锌钢丝用热轧盘条及生产方法，盘条索氏体组织含量≥95％，按盘条圈径1.1

【技术实现步骤摘要】
2100MPa级及以上桥梁缆索镀锌钢丝用热轧盘条及生产方法


[0001]本发属于盘条钢领域，尤其涉及≥2100MPa级高强度桥梁缆索钢丝用热轧盘条及生产方法。

技术介绍

[0002]随着国家对道路建设节点工程的需求越来越严苛，我国具有多沟壑、多山脉，长江和黄河贯穿的地形特点，对桥梁建设提出了更高的要求。数据显示，桥梁缆索钢丝强度每提高100MPa，其自重可以减轻10％，缆索直径相应减小，迎风阻力相应减小，会降低大桥受风力和风向的影响，同时也提高了桥梁的安全性。
[0003]随着钢铁企业及下游金属制品加工行业技术的不断进步，目前采用国内盘条可以稳定生产1860MPa级、1960MPa、2000MPa及2060MPa级镀锌铝钢丝。当前国内生产用于制造该类型镀锌钢丝的盘条采用高C高Si成分体系，韧化处理普遍采用Stelmor风冷工艺或在线风冷+离线盐浴或铅浴热处理工艺。由于风冷的盘条冷却速率低，组织索氏体含量在90％以下，盘条通圈抗拉强度波动在100MPa左右，盘条生产规格的上限只能达到Φ13.5mm左右，生产的盘条也只能满足1860MPa级别，国内还未见用于2100MPa级别的盘条在线批量生产案例；采用盘条在线风冷+盘条离线盐浴(或铅浴)热处理工艺，需要将盘条风冷到室温，然后盘条放线呈直线状连续进加热炉重新奥氏体化加热，出炉后经过盐浴或铅浴冷却，此工艺能耗高，生产排废量大，生产效率低，不符合低能耗、绿色环保型生产发展趋势。
[0004]目前国内公开发表的专利信息为：公开号为CN 102719643A的专利文献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，生产的盘条主要用于制造钢丝绳，并没有实际应用到大桥缆索用镀锌钢丝的生产。
[0005]公开号为CN 107587071A的专利文献涉及到≥2100MPa桥梁缆索用钢及生产方法，该专利盘条成分C：0.92
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0.94％，Si：0.70
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0.90％，Mn：0.45
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0.55％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr：0.07
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0.09％，Nb：0.04
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0.08％，Al：0.16
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0.20％，N：0.0040
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0.0080％，B：0.0010
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0.0015％，Zr：0.0020
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0.0050％，该成分设计为高Si成分设计，添加微量Cr，并添加Nb、B、Zr。生产工艺涉及将连铸坯纵向火焰切割，增加了生产成本，且记载了吐丝后盘条风冷后待用。
[0006]公开号为CN107299280A的专利文献涉及到2000MPa级缆索钢丝用热处理盘条及生产方法，该专利盘条成分C：0.85％
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1.0％，Si：0.80
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1.50％，Mn:0.30
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0.80％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr：0.20
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0.80％，Al：0.010
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0.080％，该专利成分设计为高Si成分设计，并添加一定的Mn、Cr、Al等合金元素。生产工艺为连铸坯经过轧制成盘条，盘条重新加热奥氏体化后采用离线盐浴进行热处理，生产成本高，生产效率低。
[0007]公开号为CN 102936688B的专利文献述及抗拉强度≥2000MPa的桥梁缆索用线材及生产方法，盘条化学成分为C：0.95
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1.20％，Si：0.10
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0.48％，Mn：0.60
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1.00％，P≤0.025％，S≤0.015％，Cr：0.10
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0.50％，Al：0.05
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0.15％，N：0.0100
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0.0300％，采用中、低
Si成分设计，并适当添加了Mn、Cr、Al合金，同时添加了非合金元素N。生产工艺为连铸坯经过轧制成盘条，盘条吐丝后进行风冷冷却。
[0008]公开号为CN 107354380 A的专利文献述及一种抗拉强度≥2300MPa桥梁缆索用钢及生产方法，钢水的熔炼成分为：C:0.92
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0.94％、Si：0.70
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1.00％、Mn：0.45
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0.55％，V：0.16
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0.20％、Al:0.16
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0.20％、并添加微量的Cr、B、Zr；另外该生产流程中没有涉及到盘条的控制轧制和控制冷却等具体措施，该冷却工艺采用风冷，风冷盘条后进行下一步加工。
[0009]公开号为CN 107686944 A的专利文献述及一种抗拉强度≥2500MPa桥梁缆索用钢及生产方法，涉及的熔炼成分为：C:1.21
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1.25％、Si：1.10
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1.50％、Mn：0.20
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0.50％、Cr:0.07
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0.09％、Ti：0.06
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0.08％、Al：0.16
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0.20％，并添加微量的B、Zr。文献中未公开盘条的控制轧制工艺，盘条采用风冷。
[0010]公开号为CN 109468530A的专利文献述及2000MPa级以上大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条及生产方法，涉及的熔炼成分为C：0.90
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1.10％，Si：0.20
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0.60％，Mn：0.30
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0.90％，P≤0.010％，S≤0.005％，Cr：0.10
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0.40％，Al：0.010
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0.070％，V：0.02
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0.15％，Cu：≤0.05％，Ca：20
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40ppm，N：20
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90ppm，其它为Fe及不可避免的残余元素；上述热轧盘条的成分中，C含量进一步为0.95
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1.10％；Si含量进一步为0.40
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0.60％；Mn含量进一步为0.60
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0.90％；Cr含量进一步为0.30
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0.40％；Al含量进一步为0.030
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0.070％；V含量进一步为0.05
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0.15％；Ca含量重量百分比为25
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40ppm，N含量重量百分比为40
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90ppm。
[0011]以上所列现有技术对应制造的盘条生产规格小，强度上难以满足市场高端需求。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于弥补现有产品的性能不足，从化学成分和生产工艺出发，盘条成分设计采用高C、高Si成分体系，同时添加微量的Nb、V、Ti类碳氮化物形成元素，在提高材料抗氢致开裂性能的同时，在轧制过程中采用控制轧制和控制冷却方法，突破了以往生产该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2100MPa级及以上桥梁缆索镀锌钢丝用热轧盘条，其特征在于：盘条索氏体组织含量≥95％，其余为珠光体组织，按盘条圈径1.1
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1.2米计抗拉强度通圈极差≤70MPa，盘条抗拉强度在1550MPa以上，经过拉拔、镀锌后获得的镀锌钢丝抗拉强度≥2100MPa，按GB/T239.1标准进行扭转检测，扭转指标≥8次。2.根据权利要求1所述的盘条，其特征在于：盘条的生产规格为Φ11.0mm
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Φ16.5mm。3.根据权利要求1所述的盘条，其特征在于：盘条化学成分包含碳、硅、锰、铬、铝，还包含作为碳化物、氮化物、碳氮化物析出的元素：铌、钒、钛中的一种或多种，化学成分中钙、氮的区间含量要精确控制，磷、硫、铜、氢的最低含量要精确控制。4.根据权利要求3所述的盘条，其特征在于：盘条的化学元素的重量百分比为：C：0.80
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1.20％，Si：0.60
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1.50％，Mn：0.60
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0.90％，Cr：0.10
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0.70％，Al：0.010
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0.070％，V：0.02
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0.20％，Nb：0.005
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0.035％，Ti：0.005
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0.025％，Ca：20
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40ppm，N：20
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90ppm，P≤0.015％，S≤0.006％，Cu：≤0.05％，H≤1.0ppm，其它为Fe及不可避免的残余元素。5.根据权利要求1所述的盘条，其特征在于：按GB/T239.1标准进行扭转检测，扭转指标≥8次。6.一种2100MPa级及以上桥梁缆索镀锌钢丝用热轧盘条的生产方法，其特征在于：包括如下步骤,(1)钢水冶炼包括铁水预处理+转炉炼钢+LF精炼+RH真空脱气，铁水进行KR预处理，降低P、S含量；采用转炉炼钢，控制出钢终点C≥0.35％；LF炉精炼进行脱氧去夹杂物，精炼白渣保持时间≥15min时间；RH控制高真空度≥15min时间，并保证总真空时间≥20min时间；(2)坯料连铸采用Ф600mm以上的大圆坯坯型，中间包电磁感应加热，每炉过热度稳定控制在≤15℃，配备结晶器电磁搅拌和凝固末端电磁搅拌，坯料进行轻压下生产；(3)中间坯料生产圆坯表面进行扒皮及修磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙中伟，罗元东，白云，张剑锋，陈海燕，朱国荣，徐国庆，宗浩，何佳锋，耿思远，黄伟，孙逸澄，
申请(专利权)人：江阴兴澄特种钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：