1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條及生產方法

　　【技術領域】

　　[0001] 本發明設及一種熱社盤條，尤其是一種1960M化級纜索鍛鋒鋼絲用熱社盤條及生 產方法。

　　【背景技術】

　　[0002] 隨著國家基礎設施建設的加快推進，橋梁纜索用鍛鋒鋼絲等材料的需求越來越 大，隨著橋梁跨度的增加，鋼絲強度要求也越來越高。研發新一代超高強度橋梁纜索鋼絲用 盤條是目前鋼鐵企業研發高端產品的必然趨勢。目前1670MPa級別橋梁纜索用鍛鋒鋼絲已 很少采用，1770M化級別鍛鋒鋼絲正成為主流，并逐步向1860M化甚至更高級別發展。

　　[0003] 在所查公開發表的關于橋梁纜索用鋼文獻中，公開號CN 102181786 A設及一種 1670M化級橋梁纜索鍛鋒鋼絲用盤條及其制備方法；公開號CN 101311288 A設及一種 1770MPA級橋梁斜拉索鍛鋒鋼絲用盤條及其制造方法；公開號CN 1026W730 A設及一種 1860M化級橋梁纜索鍛鋒鋼絲用盤條及其制造方法；W上Ξ種方法生產的盤條拉拔后的鋼 絲強度均無法滿足1960M化級橋梁纜索鋼絲要求。

　　[0004] 專利號CN 102936688 A設及一種抗拉強度> 2000M化的橋梁纜索用線材及生產方 法，該線材中C含量高達0.95~1.2%，A1 0.05~0.15%，N 0.01~0.03%，冶煉過程需添加含N 合金或噴吹N2使鋼水增N。該線材中過高的C和N含量可大幅提升鋼絲抗拉強度，但會大幅降 低塑性，造成拉拔過程加工硬化嚴重，鋼絲扭轉性能難W保證。

　　【發明內容】

　　[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種塑性高的1960MPa級纜索鍛鋒鋼絲用熱社盤 條;本發明還提供了一種1960M化級纜索鍛鋒鋼絲用熱社盤條的生產方法。

　　[0006] 為解決上述技術問題，本發明成分的重量百分含量為:C 0.85%~0.91%，Si 0.20% ~1.00〇/〇，Mn0.60〇/〇~0.90〇/〇，Cr0.25〇/〇~0.35〇/〇，A10.015〇/〇~0.040〇/〇，P< 0.025〇/〇，S< 0.025〇/〇,V 0.02〇/〇~0.07〇/〇，Cu < 0.20〇/〇，Ca < 0.0030〇/〇,其余為化和不可避免的雜質元素。

　　[0007] 本發明所述盤條的規格為Φ11.0~ΦΗ.Οπιπι。

　　[000引本發明的成分設計中： C:保證盤條及鍛鋒鋼絲高強度所必需的化學元素，當盤條碳含量低于0.85%時材料的 強度將無法達到要求，提高合金碳含量將有利于控冷過程中盤條中形成更大體積分數的滲 碳體，從而使得材料強度提高。但當鋼中碳含量過高時將導致合金凝固過程中成分偏析加 劇，材料初性惡化。因此碳含量范圍選擇為0.85~0.91%。

　　[0009] Si:冶煉過程中作為脫氧劑，同時固溶于鐵素體相中的Si將起到強化材料的作用。 但過高的Si將增大C的石墨化傾向，同時降低鋼的初性。為使鍛鋒鋼絲具有高的強初性配 合，將合金中Si元素含量控制在0.20~1.00%。

　　[0010] Μη:在冶煉過程中作為脫氧劑，同時Μη易于與鋼中的有害元素 S結合形成MnS，降低 其危害。此外，Μη在鋼中作為強化元素，主要起固溶強化的作用，但當Μη含量過高時將增大 鋼晶粒粗化和成分偏析傾向，因此選擇Μη的范圍為ο. 60~ο. 90%。

　　[0011] 化:有利于提高鋼的奧氏體穩定性，細化盤條的奧氏體片層結構，提高盤條及成品 鋼絲的強度，但過高的化含量會惡化鋼絲扭轉性能，因此化的控制范圍為0.25~0.35%。

　　[0012] A1:煉鋼過程中最有效的脫氧元素，同時彌散分布的A1N顆粒將阻礙加熱過程中合 金奧氏體晶粒的長大，有利于細化盤條晶粒。

　　[0013] V:在鋼中可細化組織晶粒，提高強度和初性。饑與碳形成的碳化物，在高溫高壓下 可提高抗氨腐蝕能力。下游鍛鋒鋼絲加工及熱處理過程中在500°C~700°C溫度回火時，W VC和VN微小質點析出，可W起到沉淀強化的作用。但過高的V含量會大幅增加生產成本，且 影響鋼絲的扭轉性能，因此V的控制范圍為0.02~0.07%。

　　[0014] 本發明方法采用上述成分配比，包括冶煉、連鑄和社鋼工序，所述社鋼工序采用二 火成材工藝:連鑄巧加熱至均熱溫度1160~1200°C、均熱時間180~240min，然后社制為熱 社方巧;熱社方巧加熱至均熱溫度1080~1100°C、均熱時間60~90min，然后經社制、吐絲、 冷卻后，即可得到所述的熱社盤條。

　　[001引本發明方法所述熱社方昆在社制過程中控制社制速度為80~lOOm/s，精社機組進 口溫度為900~940 °C，減定徑機組進口溫度為860~900 °C，吐絲溫度為840~860 °C。

　　[0016] 本發明方法所述冷卻過程采用斯太爾摩風冷線16臺風機;所述16臺風機F1~F16 的風量調整范圍為:F1~F10風機風量為80~100%，F11~F16風機風量為60~100%，漉道速 度0.75~1.OOm/s。

　　[0017] 本發明方法所述連鑄工序:將鋼水誘注成大方巧，中間包過熱度控制在15~30°C， 拉巧速度控制在0.5~0.7m/min，采用凝固末端動態輕壓下工藝，鑄巧總壓下量10~13mm， 壓下道次4~5道，道次壓下量2~4mm，鑄巧中屯、C偏析指數^ 1.06。

　　[001引本發明方法所述熱社方巧的端面尺寸為140~160mm，所述盤條的規格為Φ 11.0~ Φ14.0mm0

　　[0019] 采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發明采用合理的成分含量，具有高 抗拉強度、高塑性的特點，能有效地降低拉拔過程加工中的硬化情況，有效地保證了拉拔所 得鋼絲的扭轉性能。

　　[0020] 本發明方法所得盤條中索氏體組織比例達90~93%，盤條抗拉強度> 1320MPa，面 縮率含40%。本發明方法所得盤條經過拉拔、鍛鋒、穩定化處理后，鋼絲抗拉強度滿足> 1960MPa，扭轉指標>14次，可用于生產1960MI^級別橋梁纜索鍛鋒鋼絲，適用于特大跨度、 超高強度要求的橋梁。

　　【具體實施方式】

　　[0021 ]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

　　[0022] 實施例1:本1960M化級纜索鍛鋒鋼絲用熱社盤條采用下述工藝方法生產而成。

　　[0023] (1)冶煉工序:鐵水經脫硫預處理，頂底復吹轉爐冶煉后經LF爐和RH真空精煉處 理，鋼水軟吹前喂巧線對鋼中夾雜物進行變性處理，鋼水成分：C 0.86%，Si 0.20%，Mn 0.90%，Cr 0.25%，A1 0.040%，P 0.010%，S 0.005%，V 0.07%，Cu 0.02%，Ca 0.0030%，其余為 化和不可避免的雜質元素。

　　[0024] (2)連鑄工序:處理好的鋼水誘注成端面尺寸為280mmX325mm的大方巧，中間包過 熱度控制20°C，拉巧速度控制在0.7m/min，采用凝固末端動態輕壓下工藝，鑄巧總壓下量 10mm，壓下道次4，道次壓下量2~4mm，鑄巧中屯、C偏析指數1.05;得到連鑄巧。

　　[00巧](3)社鋼工序:采用下述的二火成材工藝。

　　[00%] A、連鑄巧采用加熱爐加熱，其中均熱溫度1180°C、加熱（均熱）時間為ISOmin;然后 將連鑄巧社制為端面尺寸為140mm熱社方巧。

　　[0027] B、熱社方巧用加熱爐加熱，其中均熱溫度1100°C、均熱時間90miη;然后進行社制、 吐絲，社制過程中控制社制速度lOOm/s，精社機組進口溫度為920°C，減定徑機組進口溫度 為880 °C，吐絲溫度為840 °C，規格為Φ 11.0mm。

　　[0028] C、吐絲后的盤條通過調節社制后斯太爾摩風冷線風機風量及漉道速度來控制盤 條內部組織，斯太爾摩風冷線16臺風機風量調整范圍為:F1~F10風機風量為100%，F11~ F16風機風量為80%，漉道速度0.75m/s。

　　[0029] 本實施例所得熱社盤條的性能見表1;所得熱社盤條經拉拔、鍛鋒、穩定化處理，得 到鍛鋒鋼絲;所得鍛鋒鋼絲的性能見表2。

　　[0030] 實施例2:本熱社盤條采用下述工藝方法生產而成。

　　[0031] (1)冶煉工序:鐵水經脫硫預處理，頂底復吹轉爐冶煉后經LF爐和RH真空精煉處 理，鋼水軟吹前喂巧線對鋼中夾雜物進行變性處理，鋼水成分：C 0.85%，Si 0.60%，Mn 0.80%，Cr 0.30%，A1 0.020%，P 0.012%，S 0.008%，V 0.06%，Cu 0.05%，Ca 0.0025%，其余為 化和不可避免的雜質元素。

　　[0032] (2)連鑄工序:處理好的鋼水誘注成端面尺寸為280mmX325mm的大方巧，中間包過 熱度控制25°

　　C，拉巧速度控制在0.5m/min，采用凝固末端動態輕壓下工藝，鑄巧總壓下量 12mm，壓下道次5，道次壓下量2~4mm，鑄巧中屯、C偏析指數1.06;得到連鑄巧。

　　[0033] (3)社鋼工序:采用下述的二火成材工藝。

　　[0034] A、連鑄巧采用加熱爐加熱，其中均熱溫度1160°C、加熱時間為240min;然后社制為 端面尺寸160mm熱社方巧。

　　[0035] B、熱社方巧用加熱爐加熱，均熱溫度1090°C、均熱時間60min;然后進行社制、吐 絲，社制過程中控制社制速度90m/s，精社機組進口溫度為900°C，減定徑機組進口溫度為 860 °C，吐絲溫度為850 °C，規格為Φ 12.0mm。

　　[0036] C、吐絲后的盤條通過調節社制后斯太爾摩風冷線風機風量及漉道速度來控制盤 條內部組織，斯太爾摩風冷線16臺風機風量調整范圍為:F1~F10風機風量為100%，F11~ F16風機風量為60%、80%、80%、70%、100%、90%，漉道速度0.90m/s。

　　[0037] 本實施例所得熱社盤條的性能見表1;所得熱社盤條經拉拔、鍛鋒、穩定化處理，得 到鍛鋒鋼絲;所得鍛鋒鋼絲的性能見表2。

　　[0038] 實施例3:本熱社盤條采用下述工藝方法生產而成。

　　[0039] (1)冶煉工序:鐵水經脫硫預處理，頂底復吹轉爐冶煉后經LF爐和RH真空精煉處 理，鋼水軟吹前喂巧線對鋼中夾雜物進行變性處理，鋼水成分：C 0.91%，Si 1.00%，Mn 0.70%，Cr 0.35%，A1 0.015%，P 0.008%，S 0.015%，V 0.02%，Cu 0.10%，Ca 0.0020%，其余為 化和不可避免的雜質元素。

　　[0040] (2)連鑄工序:處理好的鋼水誘注成端面尺寸為280mmX325mm的大方巧，中間包過 熱度控制30°C，拉巧速度控制在0.6m/min，采用凝固末端動態輕壓下工藝，鑄巧總壓下量 13mm，壓下道次5，道次壓下量2~4mm，鑄巧中屯、C偏析指數1.06;得到連鑄巧。

　　[0041] (3)社鋼工序:采用下述的二火成材工藝。

　　[0042] A、連鑄巧采用加熱爐加熱，其中加熱爐均熱溫度1190 °C，加熱時間為200miη;然后 社制為端面尺寸150mm熱社方巧。

　　[0043] B、熱社方巧采用加熱爐加熱，均熱溫度1080°C、均熱時間65min;然后進行社制、吐 絲，社制過程中控制社制速度85m/s，精社機組進口溫度為940°C，減定徑機組進口溫度為 880 °C，吐絲溫度為845 °C，規格為Φ 13.0mm。

　　[0044] C、吐絲后的盤條通過調節社制后斯太爾摩風冷線風機風量及漉道速度來控制盤 條內部組織，斯太爾摩風冷線16臺風機風量調整范圍為:F1、F4、巧和F10風機風量為100%， F2、F5和F8風機風量為80%，F3、F6和F9風機風量為80%，F11~F16風機風量為100%，漉道速度 0.85m/s〇

　　[0045] 本實施例所得熱社盤條的性能見表1;所得熱社盤條經拉拔、鍛鋒、穩定化處理，得 到鍛鋒鋼絲;所得鍛鋒鋼絲的性能見表2。

　　[0046] 實施例4:本熱社盤條采用下述工藝方法生產而成。

　　[0047] (1)冶煉工序:鐵水經脫硫預處理，頂底復吹轉爐冶煉后經LF爐和RH真空精煉處 理，鋼水軟吹前喂巧線對鋼中夾雜物進行變性處理，鋼水成分：C 0.87%，Si 0.60%，Mn 0.60%，Cr 0.30%，A1 0.018%，P 0.025%，S 0.025%，V 0.04%，Cu 0.20%，Ca 0.0025%，其余為 化和不可避免的雜質元素。

　　[004引（2)連鑄工序:處理好的鋼水誘注成端面尺寸為280mmX325mm的大方巧，中間包過 熱度控制15°C，拉巧速度控制在0.7m/min，采用凝固末端動態輕壓下工藝，鑄巧總壓下量 10mm，壓下道次4，道次壓下量2~4mm，鑄巧中屯、C偏析指數1.03;得到連鑄巧。

　　[0049] (3)社鋼工序:采用下述的二火成材工藝。

　　[0050] A、連鑄巧采用加熱爐加熱，其中加熱爐均熱溫度1200 °C，加熱時間為240miη;然后 社制為端面尺寸為160mm熱社方巧。

　　[0051 ] B、熱社方巧采用加熱爐加熱，均熱溫度1085°C，均熱時間75min;然后進行社制、吐 絲，社制過程中控制社制速度80m/s，精社機組進口溫度為930°C，減定徑機組進口溫度為 900°C，吐絲溫度為860°C，規格為Φ 14.0mm。

　　[0052] C、吐絲后的盤條通過調節社制后斯太爾摩風冷線風機風量及漉道速度來控制盤 條內部組織，斯太爾摩風冷線16臺風機風量調整范圍為:F1~F10風機風量為90%，F11~F16 風機風量為75%，漉道速度1 .OOm/s。

　　[0053] 本實施例所得熱社盤條的性能見表1;所得熱社盤條經拉拔、鍛鋒、穩定化處理，得 到鍛鋒鋼絲;所得鍛鋒鋼絲的性能見表2。

　　[0054] 表1:各實施例所得熱社盤條的性能

　　_^^ 表2:各實施例所得鍛鋒鋼絲的性能

　　【主權項】

　　1. 一種1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱乳盤條，其特征在于，其成分的重量百分含量為:C 0.85%~0.91%，Si0.20%~1.00%，Mn0.60%~0.90%，Cr0.25%~0.35%，A10.015%~ Ο ·040%，P < Ο ·025%，S < Ο ·025%，V Ο ·02%~Ο· 07%，Cu < Ο · 20%，Ca < Ο ·0030%，其余為Fe和不 可避免的雜質元素。2. 根據權利要求1所述的1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱乳盤條，其特征在于:所述盤條 的規格為Φ 11 .〇~Φ 14.0mm。3. 權利要求1或2所述的1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱乳盤條的生產方法，包括冶煉、連 鑄和乳鋼工序，其特征在于，所述乳鋼工序采用二火成材工藝:連鑄坯加熱至均熱溫度1160 ~1200°C、均熱時間180~240min，然后乳制為熱乳方坯;熱乳方坯加熱至均熱溫度1080~ 1100°C、均熱時間60~90min，然后經乳制、吐絲、冷卻后，即可得到所述的熱乳盤條。4. 根據權利要求3所述的1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱乳盤條的生產方法，其特征在 于:所述熱乳方坯在乳制過程中控制乳制速度為80~100m/s，精乳機組進口溫度為900~ 940 °C，減定徑機組進口溫度為860~900 °C，吐絲溫度為840~860 °C。5. 根據權利要求3所述的1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱乳盤條的生產方法，其特征在 于:所述冷卻過程采用斯太爾摩風冷線16臺風機;所述16臺風機F1~F16的風量調整范圍 為:F1~F10風機風量為80~100%，F11~F16風機風量為60~100%，輥道速度0.75~1.00m/ So6. 根據權利要求3、4或5所述的1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱乳盤條的生產方法，其特 征在于，所述連鑄工序:將鋼水澆注成大方坯，中間包過熱度控制在15~30°C，拉坯速度控 制在0.5~0.7m/min，采用凝固末端動態輕壓下工藝，鑄還總壓下量10~13mm，壓下道次4~ 5道，道次壓下量2~4mm，鑄坯中心C偏析指數< 1.06。

　　【專利摘要】本發明公開了一種1960MPa級纜索鍍鋅鋼絲用熱軋盤條及生產方法，其成分的重量百分含量為：C？0.85%～0.91%，Si？0.20%～1.00%，Mn？0.60%～0.90%，Cr？0.25%～0.35%，Al？0.015%～0.040%，P≤0.025%，S≤0.025%，V？0.02%～0.07%，Cu≤0.20%，Ca≤0.0030%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。本盤條采用合理的成分含量，具有高抗拉強度、高塑性的特點，能有效地降低拉拔過程加工中的硬化情況，有效地保證了拉拔所得鋼絲的扭轉性能。本方法所得盤條中索氏體組織比例達90～93%，盤條抗拉強度≥1320MPa，面縮率≥40%。本方法所得盤條經過拉拔、鍍鋅、穩定化處理后，鋼絲抗拉強度滿足≥1960MPa，扭轉指標≥14次，可用于生產1960MPa級別橋梁纜索鍍鋅鋼絲，適用于特大跨度、超高強度要求的橋梁。

　　【IPC分類】C22C38/16, C22C38/12, C22C38/06, C22C38/04, C22C38/02, C22C38/18

　　【公開號】CN105671443

　　【申請號】CN201610102040

　　【發明人】逯志方, 崔娟, 田新中, 張治廣, 秦樹超, 趙錚錚, 李艷霞, 趙昊乾, 閻麗珍, 宋振平, 崔延文

　　【申請人】邢臺鋼鐵有限責任公司

　　【公開日】2016年6月15日

　　【申請日】2016年2月25日