[发明专利]一种2000MPa级制绳用微合金化钢丝的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2000Mpa级制绳用微合金化钢丝的生产方法。

背景技术

随着市场对高强度、高韧性、高疲劳性能钢丝绳的需求日渐增加，在不断提高捻制质量的同时，2000Mpa级高品质制绳用钢丝的生产显得尤为重要。

按照原有的生产工艺，高强度、高韧性、高疲劳性能的制绳用钢丝的生产通常采用以下两种途径获得：

一、提高拉拔原料的烧后强度

包括两个方面：1)提高热处理后半成品钢丝强度；2)提高原料的碳、锰含量。缺点是：

——钢丝拉拔总是期望热处理后的半成品钢丝的组织为综合性能优异的索氏体组织，因为索氏体弥散度大，渗碳体片层之间距离短，铁素体变形易受到阻碍；而弥散度大的索氏体相界面相对较大，变形时周围晶格畸变大，滑移抗力大，因此，冷加工后的钢丝强度大。同时，又因为薄片渗碳体能承受一定的拉伸变形和弯曲变形，所以，韧性指标也很优异。

而在钢种成分一定的情况下，已经获得良好索氏体组织的热处理后半成品钢丝的强度不会再有显著提升；

目前制绳钢丝生产中，1870Mpa级钢丝普遍选用C含量达到0.80％的钢种，在实际生产中：

——随着含碳量的增加，热处理后半成品钢丝组织中的铁素体片层变薄，而渗碳体片层的厚度增加。从强度角度来讲，铁素体片层越薄，强度越高，但从延性来考虑，铁素体片层变薄降低了延性；

——随着含碳量的增加，晶界上存在着的初析渗碳体也影响塑形，尤其是在晶界上渗碳体的厚度比渗碳体片层厚度大得多时，将会造成塑形的大幅度下降，因此，随着含碳量的提高，钢种碳、锰元素的成分偏析将会严重影响钢丝的塑形；随着渗碳体量的增加，渗 碳体的变形将要影响拉拔加工后钢丝的塑形。

二、提高总压缩率

对于生产中需要的2000Mpa级制绳钢丝，通常采用大压缩率87～92％之间、多道次(10～12道次拉拔)的生产工艺进行拉拔生产。

缺点是：随着总压缩率的增加(总压缩率大于84％以后)，变形量加大，金属内部晶粒不断滑移。随着滑移系的减少和晶格内产生的位错扭转，阻碍了变形的进行，所以钢丝抗拉强度升高，延伸率、断面收缩率、反复弯曲次数等韧性指标下降。

因此，2000Mpa级制绳用钢丝的研发需要从提高高强度、高纯净度钢种、对应的热处理工艺、钢丝拉拔工艺改进。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种2000Mpa级制绳用微合金化钢丝的生产方法，提高韧性，提高钢丝性能，满足制绳需要。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种2000Mpa级制绳用微合金化钢丝的生产方法，包括以下步骤：

1)热处理后半成品钢丝满足：索氏体含量≥95％；脱碳层深度≤1％D；拉力：≥1250MPa；面缩：≥30％；

2)采用张力调谐、多卷筒直进式拉丝机组，拉拔道次在10～12道次，部分压缩率15～20％；拉拔速度不超过4m/s；成品压缩率最终控制在86～88％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

实现了钢丝钢丝强度≥2000MPa，韧性指标与以往生产工艺相比，均有提高，其中：钢丝的弯曲指标较同类产品提高了30％；钢丝捻制的股绳，经拆股后，较同类产品疲劳性能提高了20％。选取特定半成品钢丝，以满足后续的拉拔性能指标；同时，控制压缩提高产品性能。

具体实施方式

下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

一种2000Mpa级制绳用微合金化钢丝的生产方法，

1、热处理后钢丝性能指标的合理设立若要满足后续的拉拔性能指标，热处理后半成品钢丝的性能应满足一下要求，见表1：

表1

2、合理制定钢丝拉拔总压缩率，使成品压缩率最终控制在86～88％；

1)采用先进的张力调谐、多卷筒直进式拉丝机组，拉拔道次在10～12道次，部分压缩率15～20％，实现小变形、多道次、均匀变形；

2)调整酸洗磷化工艺，防止过酸洗、氢脆等现象产生；

3)控制拉拔速度，不超过4m/s，降低发热对性能的影响。

实施例1：

以2.45mm钢丝生产为例：

1、半成品钢丝线径为6.8mm，经合理组织热处理生产，办成品钢丝性能见表2。

表2热处理实测指标