CN102345003A - 高屈强比钢丝的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高屈强比钢丝的制造方法，解决了现有采用一般工艺制造的高强度、高延性钢丝屈强比通常在0.96以下的问题。技术方案包括(1)将低碳合金钢盘条放线后弯曲去除氧化皮；(2)对去除氧化皮后的低碳合金钢盘条定型或不定型后进行感应淬火加热、淬火水冷却、感应回火加热、水冷却得到淬回火钢丝；对淬回火钢丝涂覆润滑涂层后进行稳定化处理后得到高屈强比钢丝。本发明方法工艺简单、能够稳定的得到高屈强比钢丝，废品率低，能够生产出达到了0.98以上高屈强比的钢丝。

Description

高屈强比钢丝的制造方法
技术领域
本发明涉及一种钢丝的制造方法，具体的说是一种高屈强比钢丝的制造方法。
背景技术
目前具有高强度、低松弛和高延性的钢丝(棒)生产工艺主要有两种，一种将低碳低合金盘条先进行冷拔定型，之后进行淬火强化，之后进行回火提高产品延性，使之在具有高强度的同时也具有一定的延性和低松弛性能，用这种工艺生产的典型产品为预应力混凝土用钢棒；另外一种是将高碳钢盘条进行冷拔强化，提高强度之后进行稳定化处理，使之在具有高强度的同时也具有一定的延性和低松弛性能，用这种工艺生产的典型产品为预应力混凝土用钢丝。而延性和低松弛性能较好上述两种工艺生产的产品屈强比通常在0.96以下。而屈强比在0.98以上的钢丝生产工艺与上述方法完全不同，工艺复杂且生产成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、满足高延性、低松弛性、高强度、高屈强比钢丝的制造方法。
本发明制造方法采用下述步骤。
(1)将低碳合金钢盘条放线后去除氧化皮；
(2)对去除氧化皮后的低碳合金钢盘条定型或不定型后进行感应淬火加热、淬火水冷却、感应回火加热、水冷却得到淬回火钢丝；
(3)对淬回火钢丝涂覆润滑涂层后进行稳定化处理后得到高屈强比钢丝。
所述步骤(2)中感应淬火加热温度为780-880℃，淬火水冷却温度为20-40℃，感应回火加热温度为500-560℃，水冷却温度为20-40℃。
所述步骤(3)中涂覆润滑涂层的方法为将淬回火钢丝浸涂皂液或者硼砂溶液。
所述步骤(3)所述稳定化处理中冷拔减面率为16％，所述加热温度为380-400℃。
稳定化处理为钢丝受到拉应力的同时加热到一定温度，之后立即冷却至室温的处理过程，通常是为使产品在长期受到拉应力的条件下，产品能够保持在规定范围内不松弛的一种热处理方法。发明人无意发现，对进行淬火回火后的淬火钢丝进行进一步稳定化处理后，钢丝屈强比可以突破以前单一采用淬回火工艺或冷拔强化后稳定化处理工艺从未有的极限，并大幅提高，究其原因，初步考虑钢丝淬火后强度大幅提高，其金像组织为马氏体，淬火温度在步骤(2)淬火温度时会有一定量的铁素体，但淬火后的线材强度高但脆性大，在步骤(2)回火处理后虽然钢丝强度有一定幅度的下降，但延伸率大幅提高，有利于后续处理，此时其屈强比仍低于0.96，钢丝在步骤(3)进行稳定化处理后使钢材中位错滑移铆扎，使应力消除的同时得到低松弛性能，进一步提高钢丝的屈强比，因此将淬回火处理后的钢丝进行稳定化处理能获得意想不到的更高的屈强比。
在此基础上，发明人进行了深入研究和实验，通过对淬火回火的工艺参数作了进一步调整以及对稳定化处理工艺的控制，保证采用本发明方法能够稳定的获得屈强比达到0.98以上并接近于1的高屈强比钢丝。所述淬火加热温度最好控制在800-840℃，过高钢基铁素体含量下降，钢丝表面氧化皮过多不利于后续的拉拔，过低会造成强度和屈强比过低，达不到产品的强度要求，屈强比不够；回火加热温度最好为500-560℃，以获得合适强度的同时提高钢丝延性，过高会大幅降低强度，过低会使延性过低不利于后续加工；所述稳定化处理中冷拔的减面率最好为16％，过高会增加冷拔前的润滑要求，不利于稳定生产；过低会造成张力不够降低了屈强比。采用感应加热是为了保证加热速度，其加热温度最好为380-400℃，过高会降低钢丝强度，过低会使屈强比下降。
本发明钢丝制造所选用的原料盘条可根据需要进行合理选择，盘条的成份会影响到制备的高屈强比钢丝的强度等其它性能，如含碳量高的盘条，则钢丝最终强度也会相应较高。因此生产者可根据客户对对高屈强比钢丝的其它性能要求进行合理选择。
有益效果：
1.通过淬火回火工艺加稳定化处理工艺能够生产出高屈强比的钢丝，达到了0.98以上，最高可接近1，突破了常规钢丝生产工艺生产时钢丝屈强比最高只能达到0.96的限制。
2.本发明工艺简单、能够稳定的得到高延性、低松弛性、高强度、高屈强比钢丝，废品率低。
具体实施方式
实施例1
采用8mm30MnSi盘条在PC钢棒生产线生产7.6mm钢丝，工艺方法为：
1.将盘条放线后弯曲去除氧化皮；
2.对去除氧化皮的盘条冷拔定型，然后再进行淬火加热至780℃、然后淬火水冷却至30℃；再回火加热至510℃，然后迅速水冷却至30℃得到淬火钢丝，此时钢丝强度在1150-1250MPa，断后延伸率不小于8％；
采用7.6mm淬回火钢丝在PC钢丝生产线生产6.96mm钢丝，工艺方法为：
将淬回火钢丝浸涂皂液使其表面形成润滑涂层后进行减面率达到16％的冷拔(拉拔润滑剂采用干式拉丝粉)，冷拔过程进行感应加热至390℃后并立即冷却至室温后得到本钢丝，该钢丝的屈强比为0.991，强度为1280MPa，断后延伸率(L＝8d)8％，施加最大力的70％应力时1000小时应力松弛率2.52％。
实施例2
采用8mm30MnSi盘条在PC钢棒生产线生产7.6mm钢丝，工艺方法为：
1.将盘条放线后弯曲去除氧化皮；
2.对去除氧化皮的盘条进行淬火加热至780℃、然后淬火水冷却至20℃；再回火加热至560℃，然后迅速水冷却至20℃得到淬火钢丝，此时钢丝强度在980-1150MPa，断后延伸率不小于9％；
采用7.6mm淬回火钢丝在PC钢丝生产线生产6.96mm钢丝，工艺方法为：
将淬火钢丝浸涂皂液使其表面形成润滑涂层后进行减面率达到16％的冷拔，冷拔过程进行感应加热至400℃后并立即冷却至室温后得到本钢丝，该钢丝的屈强比为0.994，强度为1160MPa，断后延伸率(L＝8d)10％，施加最大力的70％应力时1000小时应力松弛率1.98％。
实施例3
采用8mm30MnSi_盘条在PC钢棒生产线生产7.6mm钢丝，工艺方法为：
1.将盘条放线后弯曲去除氧化皮；
2.对去除氧化皮的盘条进行淬火加热至880℃、然后淬火水冷却至30℃；再回火加热至500℃，然后迅速水冷却至30℃得到淬火钢丝，此时钢丝强度在1200-1320MPa，断后延伸率不小于8_％；
采用7.6mm淬回火钢丝在PC钢丝生产线生产6.96mm钢丝，工艺方法为：
将淬火钢丝浸涂皂液使其表面形成润滑涂层后进行减面率达到16％的冷拔，冷拔过程进行感应加热至380℃后并立即冷却至室温后得到本钢丝，该钢丝的屈强比为0.993，强度为1360MPa，断后延伸率(L＝8d)7.8％，施加最大力的70％应力时1000小时应力松弛率1.98％。
实施例4
采用8mm30MnSi盘条在PC钢棒生产线生产7.6mm钢丝，工艺方法为：
1.将盘条放线后弯曲去除氧化皮；
2.对去除氧化皮的盘条冷拔定型，然后再进行淬火加热至860℃、然后淬火水冷却至30℃；再回火加热至540℃，然后迅速水冷却至30℃得到淬火钢丝，此时钢丝强度在1120-1240MPa，断后延伸率不小于9％；
采用7.6mm淬回火钢丝在PC钢丝生产线生产6.96mm钢丝，工艺方法为：
将淬火钢丝浸硼砂使其表面形成润滑涂层后进行减面率达到16％的冷拔，冷拔过程进行感应加热至380℃后并立即冷却至室温后得到本钢丝，该钢丝的屈强比为0.996，强度为1280_MPa，断后延伸率(L＝8d)9.2％，施加最大力的70％应力时1000小时应力松弛率1.81％。

Claims (4)

1.一种高屈强比钢丝的制造方法，其特征在于，采用下述步骤。
(1)将低碳合金钢盘条放线后去除氧化皮；
(2)对去除氧化皮后的低碳合金钢盘条定型或不定型后进行感应淬火加热、淬火水冷却、感应回火加热、水冷却得到淬回火钢丝；
(3)对淬回火钢丝涂覆润滑涂层后进行稳定化处理后得到高屈强比钢丝。
2.如权利要求1所述的高屈强比钢丝的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中感应淬火加热温度为780-880℃，淬火水冷却温度为20-40℃，感应回火加热温度为500-560℃，水冷却温度为20-40℃。
3.如权利要求1所述的高屈强比钢丝的制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中涂覆润滑涂层的方法为将淬回火钢丝浸涂皂液或者硼砂溶液。
4.如权利要求1所述的高屈强比钢丝的制造方法，其特征在于，所述步骤(3)所述稳定化处理中冷拔减面率为16％，所述加热温度为380-400℃。
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Assignee: Zhengchang Industry Co., Ltd., Haicheng

Assignor: Wuhan Iron & Steel (Group) Corp.

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Denomination of invention: Method for manufacturing high yield ratio steel wire

Granted publication date: 20130515

License type: Exclusive License

Record date: 20130913

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