CN111020364A - 一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材及其生产方法，所述线材包括按质量分数计的下述组分：C：0.05～0.15％、Si≤1.00％、Mn≤1.00％、S≤0.010％、P≤0.080％、Cr：13～15％、Ni：1.5～2.2％、Cu≤0.025％、Mo≤0.015％、N≤0.010％。所述线材，克服现有紧固件原材料在选用原料方面的局限性，并且实现高强不锈钢在输变电工程用紧固件线材生产的专业化和连续化，提高生产率和收得率，降低能耗保护环境。

Description

一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种紧固件线材，具体涉及一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材及其生产方法。
背景技术
角钢结构铁塔中需要大量使用紧固件，如螺栓、钢管结构等，但由于螺栓连接副在运输、安装及负荷服役过程中难免会受到磕碰、施工磨损以及服役中的震动和摩擦作用，其表面镀锌层难免会遭致破坏和毁损，而我们知道，碳素钢一旦失去表面防护，如表面电镀或凃覆层遭到破坏，其铁质基体便会马上产生粉碎性锈蚀。尽管一些铁塔做了刷油漆等维护，但由于油漆耐候性及耐高低温较差，容易开裂剥落，锈蚀还是无法避免。
且提高铁塔强度，使用高强度钢结构材料是大势所趋。随着主材的强度增加，与之配套的紧固件强度和耐蚀性自然也要跟着提高，但目前能够同时提供足够强度和腐蚀性能的紧固件线材尚属欠缺。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请人设计了一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材及其生产方法；所述线材，克服现有紧固件原材料在选用原料方面的局限性，并且实现高强不锈钢在输变电工程用紧固件线材生产的专业化和连续化，提高生产率和收得率，降低能耗保护环境。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：
本发明提供了一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.05～0.15％、Si≤1.00％、Mn≤1.00％、S≤0.010％、P≤0.080％、Cr：13～15％、Ni：1.5～2.2％、Cu≤0.025％、Mo≤0.015％、N≤0.010％。
优选的，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.06～0.15％、Si≤0.80％、Mn≤0.80％、S≤0.008％、P≤0.070％、Cr：13.5～15％、Ni：1.6～2.2％、Cu≤0.020％、Mo≤0.010％、N≤0.010％。
优选的，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.06～0.14％、Si:0.20～0.80％、Mn：0.20～0.80％、S：0.002～0.008％、P:0.030～0.070％、Cr：13.5～14.5％、Ni：1.6～2.0％、Cu:0.010～0.020％、Mo:0.005～0.010％、N≤0.010％。
优选的，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.08％、Si：0.50％、Mn：0.50％、S：0.005％、P：0.050％、Cr：14％、Ni：1.8％、Cu：0.015％、Mo：0.008％、N≤0.010％
基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述的输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，所述方法包括下述步骤：
(1)将高炉铁水依次进行AOD精炼和LF炉精炼得到待铸铁水，将待铸铁水连铸成截面为150～220mm*150～220mm的矩形或直径150～220mm的圆的棒型铸坯；
(2)将所述棒型铸坯缓冷48小时以上至其温度低于200℃后进行轧制预加热，将预加热后的钢坯轧制得到截面直径5.5～16mm的线材；
(3)将所述线材依次进行退火处理、白化处理、精整处理和成品检验。
优选的，所述高炉铁水是按下述方法制得的：
将镍铬矿石进行破碎筛分，然后进行配料和烧结并进行高炉冶炼以得到高炉铁水。
优选的，所述配料的过程需在镍铬矿石中添加锰矿以降低炉渣的粘度。
优选的，
所述配料的过程需在镍铬矿石中添加粘接剂和催化剂以提高冷压球团和含碳球团的冷、热强度。
优选的，所述高炉冶炼得到的高炉铁水直接进入AOD精炼。
优选的，所述轧制预加热的时间为4.5～6.5小时，预加热的出炉温度≥1200℃，且依次包括：
第一阶段加热：700℃以下；
第二阶段加热：1200～1220℃；
均热加热阶段：1220～1240℃，此阶段加热时间≥1小时。
优选的，所述将预加热后的钢坯轧制得到截面直径5.5～16mm的线材包括：
将所述钢坯依次进行650粗轧机粗轧和高线轧机组精轧。
优选的，所述退火处理包括：
将线材于300℃保温，然后于650℃～720℃保温3小时，然后快速空冷。
优选的，所述白化处理包括去除氧化皮、酸洗和钝化；
所述去除氧化皮包括：首先进行抛磨去除氧化皮，然后用砂布进行抛光提高光洁度；
所述酸洗包括：首先去油、清理污物，然后采用酸洗液于不高于75℃的温度下进行5～8min的酸洗；
所述钝化包括：首先用钝化液浸泡，并加温至80±5℃煮泡15～30min，清洗干净后用不锈铁配位剂于60±5℃浸泡15min以上，清洗干净后用氯离子含量小于25PPM的清水浸泡漂洗3min，最后进行烘干。
优选的，所述酸洗液包括按质量百分比计的下述组分：
硫酸：22～25％、硝酸：8～10％、氢氟酸：1.5％、其余为水。
优选的，所述钝化液包括ID4000钝化液。
优选的，
所述成品检验包括外观检验、尺寸精度检验和力学性能检验，检验结果符合应用需求的为成品。
与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的技术方案，所述线材，克服现有紧固件原材料在选用原料方面的局限性，并且实现高强不锈钢在输变电工程用紧固件线材生产的专业化和连续化，提高生产率和收得率，降低能耗保护环境。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本发明提供了一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.05％、Si：1.00％、Mn：1.00％、S：0.010％、P：0.080％、Cr：15％、Ni：1.5％、Cu：0.025％、Mo：0.015％、N：0.010％。
实施例2
基于统一发明构思，本发明还提供了一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.14％、Si：0.20％、Mn：0.80％、S：0.008％、P：0.070％、Cr：13.5％、Ni：1.6％、Cu：0.020％、Mo：0.010％、N：0.010％。
实施例3
基于统一发明构思，本发明还提供了一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.15％、Si：：0.80％、Mn：0.20％、S：0.002％、P：0.030％、Cr：15％、Ni：2.0％、Cu：0.010％、Mo：0.005％、N≤0.010％。
实施例4
基于统一发明构思，本发明还提供了一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.08％、Si：0.50％、Mn：0.50％、S：0.005％、P：0.050％、Cr：14％、Ni：1.8％、Cu：0.015％、Mo：0.008％、N≤0.010％
实施例5
基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述的输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，所述方法包括下述步骤：
(1)将高炉铁水依次进行AOD精炼和LF炉精炼得到待铸铁水，将待铸铁水连铸成截面为150～220mm*150～220mm的矩形或直径150～220mm的圆的棒型铸坯；
(2)将所述棒型铸坯缓冷48小时以上至其温度低于200℃后进行轧制预加热，将预加热后的钢坯轧制得到截面直径5.5～16mm的线材；
(3)将所述线材依次进行退火处理、白化处理、精整处理和成品检验。
所述高炉铁水是按下述方法制得的：
将镍铬矿石进行破碎筛分，然后进行配料和烧结并进行高炉冶炼以得到高炉铁水。
所述配料的过程需在镍铬矿石中添加锰矿以降低炉渣的粘度。
所述配料的过程需在镍铬矿石中添加粘接剂和催化剂以提高冷压球团和含碳球团的冷、热强度。
所述高炉冶炼得到的高炉铁水直接进入AOD精炼。
所述轧制预加热的时间为4.5～6.5小时，预加热的出炉温度≥1200℃，且依次包括：
第一阶段加热：700℃以下；
第二阶段加热：1200～1220℃；
均热加热阶段：1220～1240℃，此阶段加热时间≥1小时。
所述将预加热后的钢坯轧制得到截面直径5.5～16mm的线材包括：
将所述钢坯依次进行650粗轧机粗轧和高线轧机组精轧。
所述退火处理包括：
将线材于300℃保温，然后于650℃～720℃保温3小时，然后快速空冷。
所述白化处理包括去除氧化皮、酸洗和钝化；
所述去除氧化皮包括：首先进行抛磨去除氧化皮，然后用砂布进行抛光提高光洁度；
所述酸洗包括：首先去油、清理污物，然后采用酸洗液于不高于75℃的温度下进行5～8min的酸洗；
所述钝化包括：首先用钝化液浸泡，并加温至80±5℃煮泡15～30min，清洗干净后用不锈铁配位剂于60±5℃浸泡15min以上，清洗干净后用氯离子含量小于25PPM的清水浸泡漂洗3min，最后进行烘干。
所述酸洗液包括按质量百分比计的下述组分：
硫酸：22～25％、硝酸：8～10％、氢氟酸：1.5％、其余为水。
所述钝化液包括ID4000钝化液。
所述成品检验包括外观检验、尺寸精度检验和力学性能检验，检验结果符合应用需求的为成品。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (16)

1.一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，其特征在于，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.05～0.15％、Si≤1.00％、Mn≤1.00％、S≤0.010％、P≤0.080％、Cr：13～15％、Ni：1.5～2.2％、Cu≤0.025％、Mo≤0.015％、N≤0.010％。
2.根据权利要求1所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，其特征在于，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.06～0.15％、Si≤0.80％、Mn≤0.80％、S≤0.008％、P≤0.070％、Cr：13.5～15％、Ni：1.6～2.2％、Cu≤0.020％、Mo≤0.010％、N≤0.010％。
3.根据权利要求1所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，其特征在于，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.06～0.14％、Si:0.20～0.80％、Mn：0.20～0.80％、S：0.002～0.008％、P:0.030～0.070％、Cr：13.5～14.5％、Ni：1.6～2.0％、Cu:0.010～0.020％、Mo:0.005～0.010％、N≤0.010％。
4.根据权利要求1所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材，其特征在于，所述线材包括按质量分数计的下述组分：
C：0.08％、Si：0.50％、Mn：0.50％、S：0.005％、P：0.050％、Cr：14％、Ni：1.8％、Cu：0.015％、Mo：0.008％、N≤0.010％。
5.一种如权利要求1至4所述的输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)将高炉铁水依次进行AOD精炼和LF炉精炼得到待铸铁水，将待铸铁水连铸成截面为150～220mm*150～220mm的矩形或直径150～220mm的圆的棒型铸坯；
(2)将所述棒型铸坯缓冷48小时以上至其温度低于200℃后进行轧制预加热，将预加热后的钢坯轧制得到截面直径5.5～16mm的线材；
(3)将所述线材依次进行退火处理、白化处理、精整处理和成品检验。
6.根据权利要求5所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述高炉铁水是按下述方法制得的：
将镍铬矿石进行破碎筛分，然后进行配料和烧结并进行高炉冶炼以得到高炉铁水。
7.根据权利要求6所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述配料的过程需在镍铬矿石中添加锰矿以降低炉渣的粘度。
8.根据权利要求6所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，
所述配料的过程需在镍铬矿石中添加粘接剂和催化剂以提高冷压球团和含碳球团的冷、热强度。
9.根据权利要求6所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述高炉冶炼得到的高炉铁水直接进入AOD精炼。
10.根据权利要求6所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述轧制预加热的时间为4.5～6.5小时，预加热的出炉温度≥1200℃，且依次包括：
第一阶段加热：700℃以下；
第二阶段加热：1200～1220℃；
均热加热阶段：1220～1240℃，此阶段加热时间≥1小时。
11.根据权利要求6所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述将预加热后的钢坯轧制得到截面直径5.5～16mm的线材包括：
将所述钢坯依次进行650粗轧机粗轧和高线轧机组精轧。
12.根据权利要求6所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述退火处理包括：
将线材于300℃保温，然后于650℃～720℃保温3小时，然后快速空冷。
13.根据权利要求5所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述白化处理包括去除氧化皮、酸洗和钝化；
所述去除氧化皮包括：首先进行抛磨去除氧化皮，然后用砂布进行抛光提高光洁度；
所述酸洗包括：首先去油、清理污物，然后采用酸洗液于不高于75℃的温度下进行5～8min的酸洗；
所述钝化包括：首先用钝化液浸泡，并加温至80±5℃煮泡15～30min，清洗干净后用不锈铁配位剂于60±5℃浸泡15min以上，清洗干净后用氯离子含量小于25PPM的清水浸泡漂洗3min，最后进行烘干。
14.根据权利要求13所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述酸洗液包括按质量百分比计的下述组分：
硫酸：22～25％、硝酸：8～10％、氢氟酸：1.5％、其余为水。
15.根据权利要求13所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，所述钝化液包括ID4000钝化液。
16.根据权利要求5所述的一种输变电工程用高强不锈钢紧固件线材的生产方法，其特征在于，
所述成品检验包括外观检验、尺寸精度检验和力学性能检验，检验结果符合应用需求的为成品。
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