CN103643196A - 一种合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，该方法按以下步骤进行：⑴配置合金涂层，合金涂层为粉末状；⑵将预应力钢丝用盘条依次进行酸洗处理，磷化处理和表面干燥处理；⑶将处理完的预应力钢丝送入拉丝机拉拔成所需的规格尺寸后清洗预应力钢丝；⑷将预应力钢丝送入热喷涂设备中，将配置好的合金粉末用喷枪均匀的喷涂在预应力钢丝的表面，进入中频加热炉中，在5-8秒内将预应力钢丝加热到550-570℃；⑸预应力钢丝进入淬火冷却装置中，通过第二冷却工序冷却，最后空冷至室温，然后进入收线机，检验并入库；从而得到合金涂层包覆的预应力钢丝；本发明增加了预应力钢丝的强度，而且耐磨性和抗腐蚀性更到了进一步提高，增加使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢丝的加工方法，具体的说是一种合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法。
背景技术
目前，在现有的技术条件中，使用预应力钢丝的时候，使用的环境极其恶劣，很多情况下存在腐蚀性气体或液体，很容易导致预应力钢丝被腐蚀，生锈，大大降低了预应力钢丝的使用寿命，而且造成了一定的安全隐患，增加了生产成本，浪费了大量的人力、物力进行维修，浪费了大量的资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，实现了对预应力钢丝表面包覆一层镍铬合金，不仅增加了预应力钢丝的强度，而且增加了预应力钢丝的抗腐蚀性，耐磨性，抗氧化性，增加了预应力钢丝的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：该方法按以下步骤进行：
⑴配置合金涂层，所述合金涂层为粉末状；
⑵将预应力钢丝用盘条依次进行酸洗处理，磷化处理和表面干燥处理；
⑶将处理完的预应力钢丝送入拉丝机拉拔成所需的规格尺寸后清洗预应力钢丝，然后经中频炉加热到350-400℃，再进入淬火装置中进行淬火处理，淬火温度为570-590℃，淬火时间为15-18秒，再通过第一冷却工序将预应力钢丝用水冷却到60℃以下；
⑷将预应力钢丝送入热喷涂设备中，将配置好的合金粉末用喷枪均匀的喷涂在预应力钢丝的表面，喷涂厚度为：0.02-0.05mm，进入中频加热炉中，在5-8秒内将预应力钢丝加热到550-570℃；
⑸预应力钢丝进入淬火冷却装置中，通过第二冷却工序冷却，最后空冷至室温，预应力钢丝表面干燥处理，然后进入收线机，检验并入库；从而得到合金涂层包覆的预应力钢丝。
这样，通过本发明的技术方案，实现了对预应力钢丝表面包覆一层镍铬合金，不仅增加了预应力钢丝的强度，而且增加了预应力钢丝的抗腐蚀性，耐磨性，增加了预应力钢丝的使用寿命。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，第一冷却工序：采用水冷以22-30℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷到60℃以下。
前述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，第二冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以5-15℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至390-410℃，然后空冷至220-250℃，再采用水冷以12-22℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至100-150℃，最后空冷至室温。
前述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，合金涂层为镍铬合金粉末，镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：0.5～2.8％、Ni：42 ～50％、Cr：18 ～30％、Si：1.6 ～4.9％、S：0.3 ～0.45％、C：0.21 ～1.3％、Fe ：11～15％，Mn：0.1 ～10%，复合稀土：1～4%，以上各组分之和为100%；
上述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：30～35%， Y：12～15%，Sc：8～12%，Gd：3～7%，Sm：5～10%，Dy：3～12%， Pr：10～21%。
前述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：0.5％、Ni：42％、Cr：18％、Si：1.6％、S：0.3％、C：0.21％、Fe ：11％，Mn：0.1%，复合稀土：1%；
上述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：30%， Y：12%，Sc：8%，Gd：3%，Sm：5%，Dy：3%， Pr：10%。
前述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：2.8％、Ni：50％、Cr：30％、Si：4.9％、S：0.45％、C：1.3％、Fe ：15％，Mn：10%，复合稀土：4%；
上述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：35%， Y：15%，Sc：12%，Gd：7%，Sm：10%，Dy：12%， Pr：21%。
前述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：2％、Ni：46％、Cr：20％、Si：4％、S：0.4％、C：1％、Fe ：13％，Mn：8%，复合稀土：2.6%；
上述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：33%， Y：14%，Sc：11%，Gd：5.5%，Sm：6.5%，Dy：7%， Pr：18%。
本发明的有益效果是：
本发明本发明成分中由于加入Ni：42 ～50％、Cr：18 ～30％、Si：1.6 ～4.9％、S：0.3 ～0.45％，加Ni、Cr可以改善预应力钢丝的高温抗氧化能力，强度；加S可以改善切削性、 构建表面精度；加入Si可减少高温时的锈皮产生、增加耐热性、高温强度佳、肥粒铁相的安定元素。
本发明生产工艺中，将冶炼好的预应力钢丝依次通过加热-淬火-冷却-回火-冷却等工序，可以大大提高预应力钢丝的强度、韧性及疲劳强度；经过第二冷却工艺冷却到常温，通过温度及特殊冷却工艺的设定，一方面可以使碳化物充分溶解，均匀扩散，避免了碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标，保证了材料的铁素体含量大于32%；另一方面，还可以使材料固溶充分，避免了热处理方式加热不均固溶不均带来的腐蚀速率超标和硬度超标，而且使镍铬合金完美的包覆在预应力钢丝的表面。
本发明生产工艺中，将加热完成的预应力钢丝不经过保温，使预应力钢丝表面温度来不及释放，奥氏体进入铁素体转变过程缩短，形成适量晶粒度极细的铁素体，使预应力钢丝铁素体含量在32%左右，晶粒细化的铁素体不仅可提高韧性还能提高强度，另外，32%左右的铁素体在拉伸时发生连续变形以缓解应力。
本发明实现了对预应力钢丝表面包覆一层镍铬合金，不仅增加了预应力钢丝的强度，而且增加了预应力钢丝的抗腐蚀性，耐磨性，抗氧化性，增加了预应力钢丝的使用寿命，节约了大量的资源，提高了产品的竞争力。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明：
实施例1
本实施例提供的一种合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，该方法按以下步骤进行：
⑴配置合金涂层即镍铬合金粉末，镍铬合金粉末的重量百分比成分为Re：0.5％、Ni：42％、Cr：18％、Si：1.6％、S：0.3％、C：0.21％、Fe ：11％，Mn：0.1%，复合稀土：1%；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：30%， Y：12%，Sc：8%，Gd：3%，Sm：5%，Dy：3%， Pr：10%；
⑵将预应力钢丝用盘条依次进行酸洗处理，磷化处理和表面干燥处理；
⑶将处理完的预应力钢丝送入拉丝机拉拔成所需的规格尺寸后清洗预应力钢丝，然后经中频炉加热到350℃，再进入淬火装置中进行淬火处理，淬火温度为570℃，淬火时间为15秒，再通过第一冷却工序：采用水冷以22℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷到50℃；
⑷将预应力钢丝送入热喷涂设备中，将配置好的合金粉末用喷枪均匀的喷涂在预应力钢丝的表面，喷涂厚度为：0.02mm，进入中频加热炉中，在5秒内将预应力钢丝加热到550℃；
⑸预应力钢丝进入淬火冷却装置中，通过第二冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以5℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至390℃，然后空冷至220℃，再采用水冷以12℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至100℃，最后空冷至室温；预应力钢丝表面干燥处理，然后进入收线机，检验并入库；从而得到合金涂层包覆的预应力钢丝。
实施例2
本实施例提供的一种合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，该方法按以下步骤进行：
⑴配置合金涂层即镍铬合金粉末，镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：2.8％、Ni：50％、Cr：30％、Si：4.9％、S：0.45％、C：1.3％、Fe ：15％，Mn：10%，复合稀土：4%；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：35%， Y：15%，Sc：12%，Gd：7%，Sm：10%，Dy：12%， Pr：21%；
⑵将预应力钢丝用盘条依次进行酸洗处理，磷化处理和表面干燥处理；
⑶将处理完的预应力钢丝送入拉丝机拉拔成所需的规格尺寸后清洗预应力钢丝，然后经中频炉加热到400℃，再进入淬火装置中进行淬火处理，淬火温度为590℃，淬火时间为18秒，再通过第一冷却工序：采用水冷以30℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷到40℃；
⑷将预应力钢丝送入热喷涂设备中，将配置好的合金粉末用喷枪均匀的喷涂在预应力钢丝的表面，喷涂厚度为： 0.05mm，进入中频加热炉中，在8秒内将预应力钢丝加热到570℃；
⑸预应力钢丝进入淬火冷却装置中，通过第二冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以15℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至410℃，然后空冷至250℃，再采用水冷以22℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至150℃，最后空冷至室温；预应力钢丝表面干燥处理，然后进入收线机，检验并入库；从而得到合金涂层包覆的预应力钢丝。
实施例3
本实施例提供的一种合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，该方法按以下步骤进行：
⑴配置合金涂层即镍铬合金粉末，镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：2％、Ni：46％、Cr：20％、Si：4％、S：0.4％、C：1％、Fe ：13％，Mn：8%，复合稀土：2.6%；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：33%， Y：14%，Sc：11%，Gd：5.5%，Sm：6.5%，Dy：7%， Pr：18%；
⑵将预应力钢丝用盘条依次进行酸洗处理，磷化处理和表面干燥处理；
⑶将处理完的预应力钢丝送入拉丝机拉拔成所需的规格尺寸后清洗预应力钢丝，然后经中频炉加热到380℃，再进入淬火装置中进行淬火处理，淬火温度为580℃，淬火时间为16秒，再通过第一冷却工序：：采用水冷以25℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷到30℃；
⑷将预应力钢丝送入热喷涂设备中，将配置好的合金粉末用喷枪均匀的喷涂在预应力钢丝的表面，喷涂厚度为：0.04mm，进入中频加热炉中，在6秒内将预应力钢丝加热到560℃；
⑸预应力钢丝进入淬火冷却装置中，通过第二冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以10℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至400℃，然后空冷至240℃，再采用水冷以18℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至120℃，最后空冷至室温；预应力钢丝表面干燥处理，然后进入收线机，检验并入库；从而得到合金涂层包覆的预应力钢丝。
这样便生产出高强度的预应力钢丝，而且实现了对预应力钢丝表面包覆一层镍铬合金，不仅增加了预应力钢丝的强度，而且增加了预应力钢丝的抗腐蚀性，耐磨性，抗氧化性，增加了预应力钢丝的使用寿命，节约了大量的资源，提高了产品的竞争力。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：
⑴配置合金涂层，所述合金涂层为粉末状；
⑵将预应力钢丝用盘条依次进行酸洗处理，磷化处理和表面干燥处理；
⑶将处理完的预应力钢丝送入拉丝机拉拔成所需的规格尺寸后清洗预应力钢丝，然后经中频炉加热到350-400℃，再进入淬火装置中进行淬火处理，淬火温度为570-590℃，淬火时间为15-18秒，再通过第一冷却工序将预应力钢丝用水冷却到60℃以下；
⑷将预应力钢丝送入热喷涂设备中，将配置好的合金粉末用喷枪均匀的喷涂在预应力钢丝的表面，喷涂厚度为：0.02-0.05mm，进入中频加热炉中，在5-8秒内将预应力钢丝加热到550-570℃；
⑸预应力钢丝进入淬火冷却装置中，通过第二冷却工序冷却，最后空冷至室温，预应力钢丝表面干燥处理，然后进入收线机，检验并入库；从而得到合金涂层包覆的预应力钢丝。
2.根据权利要求1所述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，其特征在于：所述第一冷却工序：采用水冷以22-30℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷到60℃以下。
3.根据权利要求1所述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，其特征在于：所述第二冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以5-15℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至390-410℃，然后空冷至220-250℃，再采用水冷以12-22℃/s的冷却速率将预应力钢丝水冷至100-150℃，最后空冷至室温。
4.根据权利要求1所述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，其特征在于：所述合金涂层为镍铬合金粉末，所述镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：0.5～2.8％、Ni：42 ～50％、Cr：18 ～30％、Si：1.6 ～4.9％、S：0.3 ～0.45％、C：0.21 ～1.3％、Fe ：11～15％，Mn：0.1 ～10%，复合稀土：1～4%，以上各组分之和为100%；
所述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：30～35%， Y：12～15%，Sc：8～12%，Gd：3～7%，Sm：5～10%，Dy：3～12%， Pr：10～21%；以上各组分之和为100%。
5.根据权利要求4所述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，其特征在于：所述镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：0.5％、Ni：42％、Cr：18％、Si：1.6％、S：0.3％、C：0.21％、Fe ：11％，Mn：0.1%，复合稀土：1%；
所述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：30%， Y：12%，Sc：8%，Gd：3%，Sm：5%，Dy：3%， Pr：10%。
6.根据权利要求4所述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，其特征在于：所述镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：2.8％、Ni：50％、Cr：30％、Si：4.9％、S：0.45％、C：1.3％、Fe ：15％，Mn：10%，复合稀土：4%；
所述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：35%， Y：15%，Sc：12%，Gd：7%，Sm：10%，Dy：12%， Pr：21%。
7.根据权利要求4所述的合金涂层包覆预应力钢丝的制造方法，其特征在于：所述镍铬合金粉末的重量百分比成分为：Re：2％、Ni：46％、Cr：20％、Si：4％、S：0.4％、C：1％、Fe ：13％，Mn：8%，复合稀土：2.6%；
所述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：33%， Y：14%，Sc：11%，Gd：5.5%，Sm：6.5%，Dy：7%， Pr：18%。
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| GR01 | Patent grant |