[发明专利]耐疲劳桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢钢丝的制备方法，特别涉及一种耐疲劳桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的制备方法。

背景技术

拉吊索桥梁以其美观大方，跨越能力大等优点，被广泛应用，但近年来却病害频发，究其原因，传统拉吊索采用的是高强碳素钢丝或钢绞线，其结构十分纤细，且长期处于高应力状态下，对外界侵害比较敏感，随着使用年限的增长，逐步暴露出防腐层老化、锈蚀、断丝等病害，严重者出现拉吊索断裂，引起桥梁坍塌事故。调研资料表明，目前拉吊索桥梁换索周期一般为5～20年，远小于设计使用年限。目前世界各国采取的改进措施主要从拉索防护材料、索体结构等方面着手，从实际应用效果来看不十分理想，一个新的解决思路是利用不锈钢丝代替高强碳素钢丝，充分利用不锈钢的耐蚀、耐磨、高强等优良性能，从而彻底解决拉吊索钢丝锈蚀病害这一顽疾。

中国发明专利CN102534424A公开了不锈钢、桥梁拉吊索用不锈钢钢丝及其制备方法和应用，该桥梁拉吊索用不锈钢钢丝在提高强度的同时有较好的耐腐蚀性能。CN102534424A中实施例1的桥梁拉吊索用不锈钢钢丝TQS-1的性能最好。

作为拉吊索材料应用的不锈钢，在满足不锈性、耐腐蚀性的前提下，还应具有优异的力学性能和工艺性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的力学性能、疲劳性能和工艺性能。在保持较高强度(规定非比例延伸强度(Rp)、抗拉强度(Rm)和耐腐蚀性能的同时提高桥梁拉吊索用不锈钢钢丝的塑性、疲劳性能和工艺性能。

为了解决以上技术问题，本发明提供了用于制备桥梁拉吊索的不锈钢钢丝的制备方法。

本发明所提供的不锈钢钢丝的制备方法，所述不锈钢钢丝以质量百分比计，含有下述成分：

C：≤0.12％；

Si：≤1.00％；

Mn：14.0-19.0％；

P≤0.06％；

S≤0.01％；

Cr：18.0-22.0％；

Ni：1.0-2.0％；

N：0.45-0.65％；

余量为铁和不可避免的杂质；

所述不锈钢钢丝的制备方法包括如下步骤：

A、冶炼钢坯；

B、钢坯加热；

C、钢坯轧制，得到钢线材；

D、吐丝；

E、冷却；

F、热处理；

G、酸洗，得到酸洗后钢线材；

H、冷拔，得到不锈钢钢丝；

其中，所述C中，钢线材的直径为6.5mm；所述不锈钢钢丝的直径为5.6mm；

所述冷拔为将所述酸洗后钢线材进行一道次冷拔得到直径为5.6mm的不锈钢钢丝。

上述F中，所述热处理温度可为1000℃，热处理时间可为1.5小时。

上述B中，所述钢坯加热温度可为1260℃，钢坯加热时间为3.5小时。

所述不锈钢钢丝具体可为如下不锈钢钢丝：以质量百分比计，含有下述成分：C：0.10％，Si：0.30％，Mn：14.45％，P：0.035％，S：0.006％，Cr：18.30％，Ni：1.10％，N：0.5％，其余为Fe与不可避免的杂质。

上述制备方法中，所述冶炼钢坯包括：

(1)电炉冶炼：将废钢和镍和合金加入电炉进行冶炼，待电炉中粗钢水化学成分达到如下标准时出钢，得到初炼钢水：C的质量百分含量为1.30-1.80％(如1.30％)，Mn的质量百分含量为8.5-12.5％(如10.0％)，P的质量百分含量小于等于0.028％，S的质量百分含量小于等于0.025％，Cr的质量百分含量为17.0-22.0％(如18.0％)，Ni的质量百分含量为1.0-2.0％(如1.0％)；

(2)氩氧精炼炉精炼：对所述初炼钢水先进行氧化期冶炼，后进行还原期冶炼，还原后加入造渣剂进行造渣，并加入微调成分对目标成分进行微调后出钢，得到精炼钢水；其中，氧化期冶炼吹入混合气体，所述混合气体由N₂和O₂按照(2-4):1(如3:1)的体积比组成；还原期冶炼中全程吹氮气冶炼；

(3)采用连铸工序铸造钢坯，得到钢坯；

所述(1)中，合金为铬铁和锰铁。