[发明专利]一种1000MPa级超高强抗腐蚀高延伸率的锚杆钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种1000MPa级超高强抗腐蚀高延伸率的锚杆钢及其生产方法，所述锚杆钢所包含成分的质量百分比为：Cr：0.70‑1.10％，Mn：0.50‑0.80％，C：0.35‑0.45％，Si：0.17‑0.40％，V：0.05‑0.1％，Al：0.02‑0.05％，Fe：余量。其锚杆钢的生产方法包括以下步骤：炼制钢坯，将所述钢坯轧制成型后冷却，然后在625‑655℃的温度条件下进行回火处理，之后进行时效处理，时效处理的时间为500‑1500小时。本发明提供的1000MPa级超高强抗腐蚀、高延伸率的锚杆钢及其生产方法，解决了现有技术中锚杆钢高延伸率、超高强度与耐腐蚀无法共存的技术问题。

技术领域

本发明涉及钢材料技术领域，尤其涉及一种高强抗腐蚀高延伸率的锚杆钢及其生产方法。

背景技术

对于煤矿巷道支护来说，随着采深的增加，越来越多的矿井进入深部开采，深部开采巷道面临支护难的问题。锚杆支护作为主动支护是有效且最普遍的支护方式，而现有的锚杆钢的屈服强度为335MPa、400MPa、500MPa和600MPa。其中，屈服强度为335MPa的锚杆钢为普强锚杆钢，屈服强度为400MPa和500MPa的锚杆钢为高强锚杆钢，屈服强度大于等于600MPa的锚杆钢为超高强锚杆钢。虽然我国当前使用的锚杆的屈服强度已经达到了600MPa，但是现有锚杆钢屈服强度仍不能满足深部矿井巷道支护的要求。另外，井下潮湿且存在硫化物，锚杆杆体容易发生化学和电化学腐蚀。锚杆钢必须具有15％以上延伸率，而现有的矿用钢材无法达到上述全部要求。因此，急需研究一种超高强抗腐蚀锚杆钢。

为解决上述问题，专家学者及技术人员进行了大量的研究。在提高锚杆钢强度方面，分别从公知的高强锚杆钢和超高强锚杆钢两个方面分析，也进一步研究了耐腐蚀锚杆钢。

对于超高强锚杆钢来说，一种高强高冲击韧性的锚杆钢筋及其制备方法(申请号：CN201110294274.2)，公开了一种高强高冲击韧性的锚杆钢筋及制备方法，采用C、Si、Mn、Fe四种元素进行淬火和回火，屈服强度为600-785MPa，但是并不能有效防腐蚀，也没有对延伸率进行说明。而其他的专利公开了低屈服比超高强锚杆钢的质量分数：一种屈强比≤0.8的矿山用锚杆钢及生产方法(申请号：CN201410335269.5)分别公开了一种屈服比分别小于0.72和0.8的超高强锚杆钢的质量分数，其屈服强度分别为650MPa和632.8MPa。

对于耐腐蚀性能锚杆钢来说，专利一种耐腐蚀的高强度锚杆钢的生产方法(申请号：CN201510282034.9)公开了一种耐腐蚀的高强度锚杆钢的生产方法，该发明通过添加稀土元素，降低合金添加量，提高抗腐蚀性。而专利一种抗H₂S腐蚀的矿山用锚杆钢及生产方法(申请号：CN201410335600.3)公开了以专门抗H₂S腐蚀的矿山用锚杆钢，其屈服强度也达到了600MPa。

对于其他已知的锚杆钢来说，一种耐高温的高强度锚杆钢及其生产方法(申请号：CN201510287572.7)、一种热轧矿用树脂锚杆钢筋及其生产方法(申请号：CN201110339079.7)、一种高强度全螺纹等强树脂锚杆钢筋及其生产方法(申请号：CN201210337375.8)分别从减少温度的影响，轧钢工艺优化和全螺纹锚杆钢筋生产方法等方面进行了说明。

上述技术解决了部分问题，但是在保证锚杆要求的≥15％延伸率的前提下，超高强度锚杆钢不耐腐蚀，而耐腐蚀锚杆钢的强度不高的问题仍没有解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有超高强抗腐蚀高延伸率的锚杆钢以及生产方法，该方法解决了现有锚杆钢存在的高延伸率、超高强度与耐腐蚀无法共存的问题。

为实现上述的发明目的，本发明提供如下技术方案：

本发明第一方面提供一种1000MPa级超高强抗腐蚀高延伸率的锚杆钢，所述锚杆钢所包含成分的质量百分比为：