[发明专利]2000MPa级以上大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条及生产方法

说明书

本发明涉及一种2000MPa级以上大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条，该产品的化学成分按重量百分比计为：C：0.90‑1.10％，Si：0.20‑0.60％，Mn：0.30‑0.90％，P≤0.010％，S≤0.005％，Cr：0.10‑0.40％，Al：0.010‑0.070％，V：0.02‑0.15％，Cu：≤0.05％，Ca：20‑40ppm，N：20‑90ppm，其它为Fe及不可避免的残余元素；盘条索氏体组织含量≥95％，抗拉强度通圈极差≤70MPa(均匀性)，盘条经过拉拔、镀锌后，镀锌钢丝抗拉强度≥2000MPa，扭转次数≥12次。该盘条的工艺流程，铁水预处理、转炉或电炉炼钢、LF精炼、RH脱气处理—390*510大方坯连铸—坯料再加热—坯料轧制—中间坯表面精整—中间坯再加热—中间坯轧制—盘条在线EDC水浴韧化处理—盘条收集打包。

技术领域

本发明属于钢丝生产技术领域，更具体的是涉及≥2000MPa级高强度大桥缆索镀锌钢丝用热轧盘条及生产方法。

背景技术

数据显示，桥梁缆索钢丝强度每提高100MPa，其自重可以减轻10％，缆索直径相应减小，迎风阻力相应减小，从而降低了大桥受风力和风向的影响。

随着钢铁企业技术的不断进步，大桥缆索用镀锌钢丝强度记录不断更新，从1670Mpa级、1770Mpa级、1860Mpa级、1960Mpa级到目前的2000Mpa级。在强度级别满足要求的同时，对钢丝扭转指标也具有严格的要求，扭转指标的高低直接反应了材料韧性的好差，该指标直接关系到桥梁的安全性。

为保障大跨度桥梁的轻量化与安全性，对悬索、斜拉索等桥梁缆索制品的抗拉强度、扭转次数、疲劳寿命等指标提出了更高的要求。所以，钢铁企业生产大桥缆索用盘条在成分设计方面要具有创新性，在盘条生产工艺流程方面要具有创新性，在盘条韧化热处理方面要具有创新性，生产的盘条经过拉拔、镀锌后强度和韧塑性应具有最佳匹配。

目前国内生产用于制造该类型镀锌钢丝的盘条成分设计普遍采用高C高Si成分体系，盘条韧化热处理普遍采用stelmor风冷工艺或在线风冷+离线盐浴(或铅浴)热处理工艺。由于风冷工艺对盘条冷却速率低，组织索氏体含量在90％以下，盘条通圈抗拉强度极差在100MPa左右，生产规格上限只能达到Φ13.0mm，生产的符合镀锌钢丝指标要求的盘条也只能满足1860MPa级别，国内还未见用于2000MPa级别的盘条在线批量生产实例；采用盘条在线风冷+盘条离线盐浴(或铅浴)热处理工艺，需要将盘条风冷到室温，然后盘条放线成直条进加热炉重新奥氏体化加热，出炉后经过盐浴或铅浴冷却，此工艺能耗高，对环境影响大，生产效率低，不符合国家提倡的低能耗、绿色环保型生产工艺。

目前，国内公开发表的专利信息有：中国专利公开号为CN 104624680A涉及到离线EDC的生产，材料进入EDC前需要将盘条重新加热奥氏体化，能源消耗较大，且该专利生产成品为制绳用钢丝，并没有实际应用到大桥缆索用镀锌钢丝的生产。

专利公开号为CN 102719643A的专利涉及到将热轧盘条快速放入到铅槽或盐槽中进行盘条的索氏体化，盘条冷却介质为铅液或盐液，对设备腐蚀性较大，对环境有一定的污染，生产的盘条主要用于制造钢丝绳，并没有实际应用到大桥缆索用镀锌钢丝的生产。

专利公开号为CN 107587071A的专利涉及到≥2100MPa桥梁缆索用钢及生产方法，该专利盘条成分C：0.92-0.94％，Si：0.70-0.90％，Mn：0.45-0.55％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr：0.07-0.09％，Nb：0.04-0.08％，Al：0.16-0.20％，N：0.0040-0.0080％，B：0.0010-0.0015％，Zr：0.0020-0.0050％，该成分设计为高Si成分设计，添加微量Cr，并添加Nb、B、Zr。生产工艺为将连铸坯纵向火焰切割，增加了生产成本，且该专利叙述吐丝后盘条风冷后待用。与本申请提出的盘条成分设计和生产工艺完全不同。