[发明专利]一种强度2100MPa级预应力钢绞线及生产工艺

说明书

本发明提供了一种强度2100MPa级预应力钢绞线及生产工艺，其化学成分按质量百分比包括C：0.84～0.90％、Si：0.10～1.00％、Mn：0.30～0.90％、Cr：0.10～0.50％、P≤0.015％、S≤0.010％、Al：0.01～0.08％、V：0.01～0.10％、其余为Fe和不可避免的杂质。通过特殊的成分设计，并采用本发明所述生产方法所得盘条，偏析为较低水平，组织均匀，无影响使用的网状碳化物和马氏体等淬火组织，在保证高强度的同时依然保持了良好的塑性；实现一火材降低生产成本。所得13mm和14mm规格盘条经拉拔、捻股、稳定化处理后，绞线强度分别可达到2000MPa～2100MPa和2100MPa～2200MPa，可分别用于生产2000MPa和2100MPa级别高强度预应力钢绞线。

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种预应力钢绞线。

背景技术

目前国家主流预应力钢绞线为1860MPa级，从九十年代开始延续使用至今未进行升级换代，且预应力钢绞线市场容量巨大，开发前景广阔。

目前，主流1860MPa级别的预应力钢绞线所用盘条使用的是或规格YL82B，盘条强度在1160MPa左右。如果绞线级别由1860MPa提高到2000MPa和2100MPa，强度分别提高了140MPa和240MPa，相应的原料盘条强度也要相应提高，而对于大规格高碳钢盘条，在大幅度提高强度的同时，还需要保证良好的塑性和组织，强度提高越大，生产难度越大。因此，发明一种2000MPa和2100MPa级高强度预应力钢绞线用盘条的生产方法势在必行。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中大规格高碳钢盘条，在大幅度提高强度的同时，还需要保证盘条良好的塑性和组织，生产难度极大的问题，提供了一种强度2100MPa级预应力钢绞线及生产工艺，解决了上述问题。

本发明提供了一种强度2100MPa级预应力钢绞线，其化学成分按质量百分比包括C：0.84～0.90％、Si：0.10～1.00％、Mn：0.30～0.90％、Cr：0.10～0.50％、P≤0.015％、S≤0.010％、Al：0.01～0.08％、V：0.01～0.10％、其余为Fe和不可避免的杂质。

C：是保证盘条强度和组织的化学元素，本发明中为保证产品强度，碳含量不低于0.84％，同时为控制连铸坯偏析、控制组织和提高盘条塑性，碳含量不应高于0.90％。

Si：在钢中以固溶形态存在，具有极强的强化作用，同时Si具有抑制渗碳体的形成，因此添加0.10～1.00％的Si，以更好的保证盘条强度和控制组织。

Mn、Cr、V可提高钢的淬透性，可细化盘条组织和片层结构，提高强度和塑性。

Al是有效的脱氧元素，弥散细小的氧化铝和细化组织，但粗大的氧化铝会严重降低盘条拉拔和钢丝疲劳性能。

P、S在钢绞线用盘条中属于有害元素，应加以控制。

本发明所述的一种强度2100MPa级预应力钢绞线，作为优选方式，钢绞线直径为13～14mm。

本发明提供了一种强度2100MPa级预应力钢绞线生产工艺，包括如下步骤：

S1、转炉炼钢：将原料经高炉熔炼为铁水，将铁水脱硫后进行顶底复吹转炉冶炼，转炉控制终点P元素含量≤0.015％，S元素含量≤0.010％；

S2、精炼：将钢水送入LF炉精炼进行铝脱氧和高碱度渣系以及超低氧生产工艺，LF炉精炼后的钢水进入RH炉进行真空脱气，RH真空处理时间≥25min，控制钢中O含量≤20ppm，N含量≤80ppm；

S3、连铸：采用保护浇注、结晶器电磁搅拌、凝固末端电磁搅拌和轻压下相结合的控制手段，控制中心碳偏析，连铸过程中钢水的过热度为16～25℃；