CN114561598A - 2200MPa级钢丝用盘条及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种2200MPa级钢丝用盘条及其制造方法。所述盘条的化学成分为：C:0.95～0.99％，Si:1.20～1.40％，Mn:0.50～0.59％，Cr:0.31～0.39％，V:0.01～0.04％，Al:0.01～0.03％，Ca:0.0005～0.0015％，余量铁和杂质。盘条采用预脱硫、转炉冶炼、炉外精炼、连铸、扩散退火、开坯、全修磨、加热、高线轧制、斯太尔摩、盐浴制备而成。盘条的直径为13～15mm，抗拉强度Rm≥1600MPa，断面收缩率Z≥32％，横截面各处的HV10硬度差≤15，满足直径5～7mm、扭转圈数≥14圈的2200MPa级镀锌/锌铝钢丝对母材的高要求。

Description

2200MPa级钢丝用盘条及其制造方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，涉及一种2200MPa级钢丝用盘条及其制造方法。
背景技术
近年来，我国大跨度桥梁建设取得了重大进展，一批标志性工程的投用奠定和巩固了我国在该领域的世界领先地位。在世界大跨度桥梁的发展历程中，材料始终扮演了重要角色，我国也不例外。桥梁缆索镀锌/锌铝钢丝是现代大跨度桥梁的核心材料，其等级和质量对桥梁主跨的水平有重要影响。
随着强度等级的要求提升，桥梁缆索镀锌/锌铝钢丝对盘条的要求也相应增大，需要盘条在保证高强度的同时，兼具高纯净度、高均匀性、高表面质量等优异特性，已有产品要么无法满足该要求，比如存在强度低、扭转性能和拉拔性能差等缺点，要么就是生产难度大，比如添加大量Al、Ti等来提升盘条性能，但导致炼钢设备水口结瘤问题严重，提升设备成本，生产难度大甚至无法生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盘条及其制造方法，该盘条具有超高强、超均匀、超纯净的优点，适用于成品直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈的高扭转镀锌/锌铝钢丝的制备。
为实现上述发明目的，一实施方式提供了一种2200MPa级钢丝用盘条，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.95～0.99％，Si:1.20～1.40％，Mn:0.50～0.59％，Cr:0.31～0.39％，V:0.01～0.04％，Al:0.01～0.03％，Ca:0.0005～0.0015％，余量为铁和不可避免的杂质，部分杂质以质量百分比计为：S≤0.003％、P≤0.012％、Cu≤0.03％、Ni≤0.02％、O≤0.0015％、N≤0.004％。
为实现上述发明目的，一实施方式还提供了一种2200MPa级钢丝用盘条的制造方法，其包括以下步骤：
1)采用铁水预脱硫、转炉冶炼、炉外精炼、方坯连铸制得连铸坯，所述连铸坯的化学成分以质量百分比计为：C:0.95～0.99％，Si:1.20～1.40％，Mn:0.50～0.59％，Cr:0.31～0.39％，V:0.01～0.04％，Al:0.01～0.03％，Ca:0.0005～0.0015％，余量为铁和不可避免的杂质，部分杂质以质量百分比计为：S≤0.003％、P≤0.012％、Cu≤0.03％、Ni≤0.02％、O≤0.0015％、N≤0.004％；
2)将所得连铸坯依次进行扩散退火、开坯、全修磨，制成中间坯；其中，在扩散退火工序中，均热段空燃比≤0.60、均热温度为1250～1270℃、加热时间为8～10小时；
3)将所得中间坯经过坯料加热、高线轧制制成热轧盘条；其中，在坯料加热工序中，均热段空燃比≤0.5；
4)将所得热轧盘条经过斯太尔摩冷却、盐浴，得到盘条成品；其中，在盐浴工序中，加热阶段的温度为900～950℃、保温10～15min、气氛中含碳量为0.95～0.99％，随后在505～525℃的熔盐中处理7～10分钟，出熔盐后自然冷却至室温。
优选地，在所述全修磨工序中，单面修磨深度≥1.2mm、角部修磨深度不小于1.5mm。
进一步地，所得盘条成品的直径为13～15mm，抗拉强度Rm≥1600MPa，断面收缩率Z≥32％，横截面各处的HV10硬度差≤15，同卷强度波动在±12MPa以内，表面脱碳层深度≤0.06mm。
进一步地，所得盘条成品经过拉丝、热镀锌或热镀锌铝、稳定化处理制备成直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈、断后延伸率≥6％、疲劳次数≥200万次的镀锌钢丝或镀锌铝钢丝。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
(1)通过高Si含量来提升盘条自身强度、盘条在加工成钢丝的过程中的热稳定性，同时，结合Cr含量设计方面的改进，又或者进一步结合板坯加热工序中均热段空燃比、盐浴的加热阶段气氛调控等工艺方面的改进，消除了在高Si会导致盘条塑性降低的常规认知下对Si含量的限制——也即解决了高硅所导致的盘条塑性下降的问题，使得钢材以高硅为基础实现在强度、塑性等方面的整体提升；
(2)在低Al+不添加Ti元素的同时，通过其它元素(比如V和Ca)的配合，一方面保证了钢材的塑性不会因无Ti、Al少而降低，另一方面解决了现有技术中为了追求高性能而大量添加Al、Ti所造成的水口结瘤问题，降低设备成本和生产难度；例如，通过Ca的含量设计，尤其是Ca和Al含量关系，一方面，使Al2O3夹杂物转变为低熔点的12Cao·7Al2O3夹杂物，防止因Al添加而产生Al2O3夹杂物、导致水口结瘤，另一方面，避免硅酸钙而导致钢材塑性降低；
(3)综合前述，本发明的所述盘条具有高纯净度、组织均匀、表面质量好、强度高、塑性好等优点，且生产设备成本低，生产难度小易于工业化实施，可以用于生产高强度的镀锌钢丝或镀锌铝钢丝，满足大跨度桥梁缆索对盘条越来越高的品质要求。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的介绍，以下所述技术内容仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
为了解决目前桥梁缆索镀锌/锌铝钢丝用的盘条所存在的要么性能低而无法满足2200MPa钢丝的母材要求、要么难以生产甚至无法保证工业实用性的问题，本实施方式提供了一种盘条，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.95～0.99％，Si:1.20～1.40％，Mn:0.50～0.59％，Cr:0.31～0.39％，V:0.01～0.04％，Al:0.01～0.03％，Ca:0.0005～0.0015％，余量为铁和不可避免的杂质，部分杂质以质量百分比计为：S≤0.003％、P≤0.012％、Cu≤0.03％、Ni≤0.02％、O≤0.0015％、N≤0.004％。
以下对本实施方式中所述盘条的各个化学元素的作用进行详细介绍。
C：强化元素，含量增大有助于提高钢材的强度，但是容易导致钢材形成网状渗碳体而降低盘条的塑性，造成拉拔断丝；在本实施方式中，C含量以质量百分比计为0.95～0.99％。
Mn：主要用于增加钢的强度，同时可以增加奥氏体的稳定性，降低相变温度，同时Mn能改变硫化物成分、减小S的有害作用，但如果Mn含量过高使得盘条的淬透性增加，容易造成盘条中淬火组织的出现；在本实施方式中，Mn含量以质量百分比计在0.50～0.59％。
Si：铁素体强化元素，能够通过固溶强化提高盘条自身的强度，Si也是重要的脱氧剂，有助于降低钢中的氧含量，减少夹杂物；同时，Si在铁素体/渗碳体界面的富集有助于防止渗碳体在盘条加工成钢丝时的热镀锌(或热镀锌铝)工序和稳定化处理工序中发生分解，提高盘条在加工成钢丝的过程中(例如稳定化处理工序中受热时)的热稳定性，以保证钢丝的强度；但是，过多的Si会引起脱碳，促使渗碳体石墨化，降低盘条塑性(例如盘条断面收缩率、钢丝的扭转性能和断后延伸率)，而本实施方式中可以采用高Si含量的同时，来避免因Si导致脱碳而降低盘条塑性的问题；在本实施方式中，Si含量以质量百分比计为1.20～1.40％。
Cr：是碳化物生成元素，它在钢中主要存在于渗碳体片层中通过置换作用形成合金渗碳体；Cr的添加提高了奥氏体的稳定性，可以阻止热轧时晶粒的长大，另外Cr的添加使得钢的连续冷却转变曲线右移，在相同的冷速下可以细化珠光体片层间距；此外，Cr在钢中会形成碳化物，能够降低高温下碳的活度，有利于抑制脱碳；由于珠光体中合金渗碳体的存在，Cr的添加同样有助于抑制热镀锌(或热镀锌铝)工序和稳定化处理工序渗碳体的溶解，减小钢丝强度损失，保证钢丝的强度；但Cr含量过高容易出现淬火组织，不利于组织控制；在本实施方式中，Cr含量以质量百分比计为0.31～0.39％。
Al：脱氧剂，能减少钢中的自由氧含量；Al的添加能够提升钢材的塑性，故而在钢丝用盘条中通常会添加大量的Al，然而，如背景技术所述，Al过多容易造成连铸过程中的水口结瘤，影响生产的顺利进行，甚至造成生产无法实施；在本实施方式中，在低Al的基础上，通过V和Ca的含量设计，一方面保证了钢材的塑性不会因Al少而降低，另一方面解决了现有的高Al所造成的水口结瘤问题，降低设备成本和生产难度；在本实施方式中，Al含量以质量百分比计为0.01～0.03％。
V：强碳化物形成元素，能够抑制热轧时奥氏体晶粒的长大；V在相变初期易于在奥氏体晶界上形成VC颗粒，从而降低晶界上C元素的含量，可以有效的抑制网状渗碳体的产生；另外V在相变过程中会在珠光体中的铁素体间析出，对盘条起到析出强化作用，有利于提高盘条的强度；V在钢中同样会形成碳化物，能够降低高温下碳的活度，有利于降低脱碳敏感性，提升钢材的塑性；本实施方式中，V含量以质量百分比计为0.01～0.04％。
Ca：参前文所述，本实施方式在低Al+V的基础上，通过Ca的含量设计，尤其是二者的含量关系，一方面，使Al2O3夹杂物转变为低熔点的12Cao·7Al2O3夹杂物，防止因Al添加而产生Al2O3夹杂物、导致水口结瘤，另一方面，避免硅酸钙而导致钢材塑性降低；在本实施方式中，Ca含量以质量百分比计为0.0005～0.0015％。
进一步地，本实施方式还提供了所述盘条的制造方法，所述制造方法采用如下工艺路线：铁水预脱硫→转炉冶炼→炉外精炼→方坯连铸→扩散退火→开坯→全修磨→坯料加热→高线轧制→斯太尔摩冷却→盐浴。下面按照步骤顺序，对所述制造方法进行详细介绍。
1)采用铁水预脱硫、转炉冶炼、炉外精炼、方坯连铸制得连铸坯，所述连铸坯的化学成分与盘条前述的化学成分相一致；
2)将所得连铸坯依次进行扩散退火、开坯、全修磨，制成中间坯；其中，在扩散退火工序中，均热段空燃比≤0.60、均热温度为1250～1270℃、加热时间为8～10小时；如此，通过扩散退火工序，减轻了凝固偏析、提高了材料均匀性，拓展了C含量的容许上限；
3)将所得中间坯经过坯料加热、高线轧制制成热轧盘条；其中，在坯料加热工序中，均热段空燃比≤0.5；如此，通过空燃比的控制，使得在高Si含量的同时，避免了因Si导致脱碳而降低盘条塑性的问题，由此钢材以高硅为基础实现在强度、塑性等方面的整体提升；
4)将所得热轧盘条经过斯太尔摩冷却、盐浴，得到盘条成品；其中，在盐浴工序中，加热阶段的温度为900～950℃、保温10～15min、气氛中含碳量为0.95～0.99％，随后在505～525℃的熔盐中处理7～10分钟，出熔盐后自然冷却至室温；如此，通过盐浴的控制，一方面，减轻了凝固偏析、提高了材料均匀性，拓展了C含量的容许上限；另一方面，使得在高Si含量的同时，避免了因Si导致脱碳而降低盘条塑性的问题，由此钢材以高硅为基础实现在强度、塑性等方面的整体提升，进而整体上保证了钢材的强度和塑性。
进一步优选地，在所述全修磨工序中，单面修磨深度≥1.2mm、角部修磨深度不小于1.5mm，优选不小于2.0mm。
在一实施方式中，所述盘条具有高纯净度、组织均匀、表面质量好、强度高、塑性好等优点；具体地，所述盘条的直径为13～15mm，抗拉强度Rm≥1600MPa，断面收缩率Z≥32％，横截面各处的HV10硬度差≤15，同卷强度波动在±12MPa以内，表面脱碳层深度≤0.06mm。
所述盘条满足直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈、断后延伸率≥6％、疲劳次数≥200万次的镀锌钢丝或镀锌铝钢丝对盘条的性能组织要求。也即，所述盘条成品采用现有的拉丝、热镀锌、稳定化处理的工艺路线，可以制备成直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈、断后延伸率≥6％、疲劳次数≥200万次的镀锌钢丝，或者，采用现有的拉丝、热镀锌铝、稳定化处理的工艺路线，可以制备成直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈、断后延伸率≥6％、疲劳次数≥200万次的镀锌铝钢丝。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)通过高Si含量来提升盘条自身强度、盘条在加工成钢丝的过程中的热稳定性，同时，结合Cr含量设计方面的改进，又或者进一步结合板坯加热工序中均热段空燃比、盐浴的加热阶段气氛调控等工艺方面的改进，消除了在高Si会导致盘条塑性降低的常规认知下对Si含量的限制——也即解决了高硅所导致的盘条塑性下降的问题，使得钢材以高硅为基础实现在强度、塑性等方面的整体提升；
(2)在低Al+不添加Ti元素的同时，通过其它元素(比如V和Ca)的配合，一方面保证了钢材的塑性不会因无Ti、Al少而降低，另一方面解决了现有技术中为了追求高性能而大量添加Al、Ti所造成的水口结瘤问题，降低设备成本和生产难度；例如，通过Ca的含量设计，尤其是Ca和Al含量关系，一方面，使Al2O3夹杂物转变为低熔点的12Cao·7Al2O3夹杂物，防止因Al添加而产生Al2O3夹杂物、导致水口结瘤，另一方面，避免硅酸钙而导致钢材塑性降低；
(3)综合前述，本发明的所述盘条具有高纯净度、组织均匀、表面质量好、强度高、塑性好等优点，且生产设备成本低，生产难度小易于工业化实施，可以用于生产直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈、断后延伸率≥6％、疲劳次数≥200万次的镀锌钢丝或镀锌铝钢丝，满足大跨度桥梁缆索对盘条越来越高的品质要求。
为使本发明一实施方式的技术方案和优点更加清楚，下面将结合依照本发明一实施方式的实施例1～3，来进一步说明本实施方式。显然，所描述的实施例1～4是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
具体地，实施例1～3均提供了一种盘条，各自的化学成分以质量百分比计如表1所示。
[表1]
C Si Mn Cr V Al Ca
实施例1 0.95 1.25 0.55 0.32 0.02 0.01 0.0010
实施例2 0.97 1.40 0.59 0.31 0.03 0.02 0.0005
实施例3 0.99 1.30 0.50 0.38 0.04 0.02 0.0015
实施例1～3的制造方法具体如下：
(1)铁水脱硫
采用KR脱硫技术，加入脱硫剂CaO脱除熔融铁水的硫，以控制脱硫后铁水中S含量以质量百分比计小于0.005％。
(2)转炉冶炼
将铁水脱硫工序中所得的铁水移入130t转炉，并兑入优质废钢进行冶炼，进行吹氧冶炼，控制出钢温度为1580-1620℃，以质量百分比计C:0.10～0.35％、P≤80ppm；氩气搅拌压力为1MPa，出钢至1/3时添加脱氧剂，出钢避免下渣。
(3)炉外精炼
将转炉冶炼的出钢移入LF炉进行精炼，加热升温，并进行合金化处理，精炼过程中控制造渣，使所造炉渣的二元碱度为2.5～2.7；精炼后期喂入SiCa线，喂丝后氩气软搅拌15min，加入碳化稻壳等保温剂。
(4)方坯连铸
将炉外精炼所得钢水连铸成横截面尺寸为300mm×390mm的连铸坯；在连铸过程中，以≤20℃的过热度开始浇注，保持0.55m/min的恒拉速，二冷区采用气雾冷却，控制比水量为0.2L/kg以下，采用大压下量技术，压下量控制为≥22mm；
(5)扩散退火
将所得连铸坯在加热炉中进行扩散退火处理，加热段空燃比维持在0.70以下，均热段空燃比维持在0.60以下，均热温度为1250～1270℃，加热时间≥8h；
得到横截面尺寸为140mm×140mm的中间坯。
(6)开坯
将扩散退火后的连铸坯以开轧温度1130℃进行粗轧开坯，得到横截面尺寸为140mm×140mm的中间坯。
(7)修磨
对中间坯先后采用16目、24目砂轮进行修磨，单面修磨深度≥1.2mm，角部修磨深度不小于2.0mm；
(8)坯料加热
将修磨工序之后的中间坯在加热炉中进行加热，均热段温度为1210～1220℃且均热段空燃比≤0.5；
(9)高线轧制
将加热后的中间坯通过高线轧制工序热轧成盘条；开轧温度为1055～1070℃，精轧温度为960～980℃，吐丝温度为850～860℃；
(10)斯太尔摩冷却
将高线轧制所得盘条在斯太尔摩冷却线上进行冷却，奥氏体相变前(大致对应于温度为630℃以上)的冷却速度控制在9-13K/s，之后集卷。
(11)盐浴
将斯太尔摩冷却工序中集卷得到的盘条，放线后依次进行盐浴；其中，盐浴的加热阶段在加热炉中进行，温度为900～950℃、保温10～15min、气氛中含碳量为0.95～0.99％；出加热炉后，在505～525℃的熔盐中处理7～10分钟；
出熔盐后自然冷却至室温，得到所述盘条的成品。
对实施例1～3的盘条的组织和力学性能分别进行检测，结果如表2所示，具体包括盘条的直径、抗拉强度、平均断面收缩率Z、横截面显微HV10硬度差、脱碳层深度和网状渗碳体级别。
[表2]
Figure BDA0003572390140000091
进一步地，对实施例1-3的盘条，分别经过8～9道次拉拔，随后采用双锅法热镀锌铝，热镀锌与热镀锌铝温度为440-460℃，随后在380℃进行稳定化，最后收线制得热镀锌/锌铝钢丝成品。实施例1-3中盘条进一步制备得到钢丝成品的规格、力学性能指标如表3所示。
[表3]
规格,mm 抗拉强度,MPa 断后延伸率,％ 扭转,圈 疲劳,次
实施例1 5.4 2260-2320 5.9-6.4 22-30 ＞200
实施例2 7.0 2220-2260 6.2-6.5 20-26 ＞200
实施例3 5.0 2250-2320 6.0-6.3 23-32 ＞200
结合表1至表3可以看出：
本实施例1～3的盘条具有高纯净度、组织均匀、表面质量好、强度大、塑性好的优点，盘条能够用于生产成品直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈、断后延伸率≥6％、疲劳次数高于行业标准200万次的高扭转镀锌/镀锌铝钢丝，并且所制备得到的钢丝力学性能优异。
上文所列出的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种2200MPa级钢丝用盘条，其特征在于，所述盘条的化学成分以质量百分比计为：C:0.95～0.99％，Si:1.20～1.40％，Mn:0.50～0.59％，Cr:0.31～0.39％，V:0.01～0.04％，Al:0.01～0.03％，Ca:0.0005～0.0015％，余量为铁和不可避免的杂质，部分杂质以质量百分比计为：S≤0.003％、P≤0.012％、Cu≤0.03％、Ni≤0.02％、O≤0.0015％、N≤0.004％。
2.根据权利要求1所述的2200MPa级钢丝用盘条，其特征在于，所述盘条的直径为13～15mm，抗拉强度Rm≥1600MPa，断面收缩率Z≥32％。
3.根据权利要求1所述的2200MPa级钢丝用盘条，其特征在于，所述盘条的横截面各处的HV10硬度差≤15，同卷强度波动在±12MPa以内。
4.根据权利要求1所述的2200MPa级钢丝用盘条，其特征在于，所述盘条的表面脱碳层深度≤0.06mm。
5.根据权利要求1所述的2200MPa级钢丝用盘条，其特征在于，所述盘条可用于制备成直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈、断后延伸率≥6.0％、疲劳次数≥200万次的镀锌钢丝或镀锌铝钢丝。
6.根据权利要求1所述的2200MPa级钢丝用盘条，其特征在于，所述盘条采用铁水预脱硫、转炉冶炼、炉外精炼、方坯连铸、扩散退火、开坯、全修磨、坯料加热、高线轧制、斯太尔摩冷却、盐浴的制备方法制备而成；其中：
在扩散退火工序中，均热段空燃比≤0.60、均热温度为1250～1270℃、加热时间为8～10小时；
在坯料加热工序中，均热段空燃比≤0.5；
在盐浴工序中，加热阶段的温度为900～950℃、保温10～15min、气氛中含碳量为0.95～0.99％，随后在505～525℃的熔盐中处理7～10分钟，出熔盐后自然冷却至室温得到所述盘条的成品。
7.根据权利要求1所述的2200MPa级钢丝用盘条，其特征在于，在所述全修磨工序中，单面修磨深度≥1.2mm、角部修磨深度不小于1.5mm。
8.一种2200MPa级钢丝用盘条的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用铁水预脱硫、转炉冶炼、炉外精炼、方坯连铸制得连铸坯，所述连铸坯的化学成分以质量百分比计为：C:0.95～0.99％，Si:1.20～1.40％，Mn:0.50～0.59％，Cr:0.31～0.39％，V:0.01～0.04％，Al:0.01～0.03％，Ca:0.0005～0.0015％，余量为铁和不可避免的杂质，部分杂质以质量百分比计为：S≤0.003％、P≤0.012％、Cu≤0.03％、Ni≤0.02％、O≤0.0015％、N≤0.004％；
2)将所得连铸坯依次进行扩散退火、开坯、全修磨，制成中间坯；其中，在扩散退火工序中，均热段空燃比≤0.60、均热温度为1250～1270℃、加热时间为8～10小时；
3)将所得中间坯经过坯料加热、高线轧制制成热轧盘条；其中，在坯料加热工序中，均热段空燃比≤0.5；
4)将所得热轧盘条经过斯太尔摩冷却、盐浴，得到盘条成品；其中，在盐浴工序中，加热阶段的温度为900～950℃、保温10～15min、气氛中含碳量为0.95～0.99％，随后在505～525℃的熔盐中处理7～10分钟，出熔盐后自然冷却至室温。
9.根据权利要求8所述的2200MPa级钢丝用盘条的制造方法，其特征在于，所得盘条成品的直径为13～15mm，抗拉强度Rm≥1600MPa，断面收缩率Z≥32％，横截面各处的HV10硬度差≤15，同卷强度波动在±12MPa以内，表面脱碳层深度≤0.06mm。
10.根据权利要求8所述的2200MPa级钢丝用盘条的制造方法，其特征在于，所得盘条成品经过拉丝、热镀锌或热镀锌铝、稳定化处理制备成直径5～7mm、抗拉强度≥2200MPa、扭转圈数≥14圈、断后延伸率≥6.0％、疲劳次数≥200万次的镀锌钢丝或镀锌铝钢丝。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114807728A (zh) * 2022-06-30 2022-07-29 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 2100MPa级弹簧钢丝及其生产方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102959115A (zh) * 2011-03-14 2013-03-06 新日铁住金株式会社 钢线材及其制造方法
CN112176258A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 2500MPa级钢绞线用盘条及其制造方法
CN112391584A (zh) * 2020-11-26 2021-02-23 青岛特殊钢铁有限公司 2060MPa级桥梁缆索钢丝用热处理盘条及生产方法
CN113403521A (zh) * 2021-05-07 2021-09-17 青岛特殊钢铁有限公司 一种2100MPa级合金防腐镀层钢丝用盘条生产方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102959115A (zh) * 2011-03-14 2013-03-06 新日铁住金株式会社 钢线材及其制造方法
CN112176258A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 2500MPa级钢绞线用盘条及其制造方法
CN112391584A (zh) * 2020-11-26 2021-02-23 青岛特殊钢铁有限公司 2060MPa级桥梁缆索钢丝用热处理盘条及生产方法
CN113403521A (zh) * 2021-05-07 2021-09-17 青岛特殊钢铁有限公司 一种2100MPa级合金防腐镀层钢丝用盘条生产方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114807728A (zh) * 2022-06-30 2022-07-29 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 2100MPa级弹簧钢丝及其生产方法
CN114807728B (zh) * 2022-06-30 2022-11-18 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 2100MPa级弹簧钢丝及其生产方法

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