[发明专利]适用于6.8和8.8级耐候紧固件的冷镦钢及生产方法

说明书

本发明公开了一种适用于6.8和8.8级耐候紧固件的冷镦钢及生产方法，其成分按重量百分比计如下：C 0.09%～0.13%、Si 0.32%～0.5%、Mn 0.7%～1.2%、P≤0.020%、S≤0.010%、Cr 0.50%～0.75%、Ni 0.15%～0.3%、Cu 0.25%～0.4%、V 0.06～0.11%、Al≥0.010%、N 0.009%～0.013%，其它为Fe和不可避免杂质元素。本冷镦钢所制备的紧固件与耐候角钢的电位差低于50mv，不存在电偶腐蚀，可有效保证输电耐候铁塔在大气中长期使用的安全性；本冷镦钢采用低碳设计，具有良好的加工性能，1/3冷顶锻试验试样完好率100%。本冷镦钢具有良好的力学性能，可用于生产6.8级、8.8级两个强度级别紧固件，且所生产的紧固件与耐候角钢的电位差很低，有效地避免了电偶腐蚀导致的安全隐患。

技术领域

本发明涉及一种冷镦钢，尤其是一种适用于6.8和8.8级耐候紧固件的冷镦钢及生产方法。

背景技术

我国输电铁塔以角钢塔为主，而角钢塔加工采用酸洗+热浸锌工艺，该工艺对环境污染严重；在该工艺逐渐受限及环境需求的情况下，耐候角钢已开始在工程上进行应用；但与角钢塔配套的6.8级、8.8级以上Ф20以下耐候螺栓用钢的开发总体滞后。目前基于桥梁建筑的耐候螺栓用钢的研究较多，大多考虑10.9级以上Ф30以上大规格螺栓，大规格高强度螺栓考虑高强度势必增加C含量及合金元素；而铁塔耐候角钢为Q420以下的低碳钢，如与角钢塔连接存在电偶腐蚀导致安全隐患，且成本较高。

申请号为201610129356.4的中国专利申请，公开了一种耐大气腐蚀冷镦钢热轧盘条及其生产方法，其成分按重量百分含量为：C 0.12～0.18％、Si 0.15～0.35％、Mn 0.60～0.90％、P≤0.030％、S≤0.030％、Cr 0.70～0.90％、Ni 0.20～0.50％、Cu 0.20～0.50％，其余为铁和微量杂质。该技术所述的成分范围中考虑了提高钢的耐候性，较常见的8.8级冷镦钢盘条中的C、Mn元素含量降低，但未添加增加淬透性的元素如B、Mo、V，在满足8.8级紧固件对强度的要求方面存在困难，特别的是对于Ф20及以上规格满足能力较低。

申请号：201310290465.0的中国专利申请，公开了一种耐大气腐蚀的高强度免退火冷镦钢的制备方法，其制备方法包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热轧、热处理，其化学元素重量的百分比为：C 0.35-0.50、Si 0.45-0.55、Mn 0.25-0.356、P0.005-0.025、S 0.005-0.02、Cr 0.35-0.55、Cu 0.65-0.80、Zn 1.0-1.2、W 0.2-0.3、Bi0.19-0.22、Yb 0.01-0.02、Ni 0.08-0.12、Sn 0.01-0.03、Gd 0.02-0.04、Dy 0.12-0.18、余量为铁。该冷镦钢在大气和水环境下，材料表面耐氧化腐蚀，具有较长的使用寿命，冷墩成型无须退火，进行热处理，金属消耗小，但强度高，可用于加工8.8级螺栓及配套螺母。与普通中高强度冷墩钢比，含碳量降低，具有优良的焊接性能。不足之处在于，该技术提供的的材料可满足8.8级螺栓及配套螺母的强度要求，但相比普通8.8级冷镦钢盘条来说，C含量有较大幅度的提高，在铁塔应用存在更大的电偶腐蚀；另外，该技术大量添加了贵金属和稀土元素，必将大大提高材料的生产成本，增加材料推广的难度，限制材料的使用范围。