一種鉻鉬低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉻鉬低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，鉻鎳鉬合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分：碳:0.28%-0.38%、硅:0-0.35%、錳:0-0.90%、鉻:0.80%-1.50%、鎳:3.00%-4.00%、鉬:0.40%-0.60%、磷:0-0.015%、硫:0-0.015%、氫:0-2.0ppm、釩:0.10%-0.20%、鈦:0-0.025%、銅:0-0.20%、鋁:0-0.05%、0-0.50%殘余元素，其余為Fe；本發(fā)明所設計的一種鉻鉬低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法強度高、淬透性好、不易開裂、松弛度低且表面鍍鋅平整均勻。
【專利說明】一種鉻纟目低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，鋼材原料成分中碳和氮元素的原子活性較低，各原子形成的氣團不能與位錯形成強烈的相互作用，外界無需提供較大的應力就能開動位錯，從而使性能很不穩(wěn)定，同時鋼絞線中氫含量在2.0ppm以上，鋼絞線容易產生裂紋從而誘發(fā)氫致裂紋及氫致延遲滯后裂紋。
[0003]現(xiàn)有技術中一般只采用單一的淬火方式，這樣就不能防止了鍛件的淬火開裂和內裂，同時碳化物不能進一步充分溶解，無法均勻擴散，從而不能避免碳化物在晶間的析出造成晶間腐蝕和點蝕超標，影響了前面冶煉后熱處理工藝產生的技術效果。
[0004]同時，我們在常規(guī)的鋼絞線鍍鋅工藝中，鍍鋅溶液、濃度、PH值和電鍍電流選擇不當會造成電鍍中的效果不好，且電鍍溶液中活性差，不僅會造成鍍鋅的不均勻，并且也會出現(xiàn)表面鍍鋅缺損的情況，電鍍不夠均勻、平整。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種強度高、淬透性好、不易開裂、松弛度低且表面鍍鋅平整均勻的鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法。
[0006]為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，包括如下步驟:
步驟(I):以鉻鎳鑰合金結構鋼為坯料，鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分:碳:0.28%-0.38%、硅:0-0.35%、錳:0-0.90%、鉻:0.80%-1.50%、鎳:3.00%-4.00%、鑰:0.40%-0.60%、磷:0-0.015%、硫:0-0.015%、氫:0-2.0ppm,釩:0.10%_0.20%、鈦:0-0.025%、銅:0-0.20%、鋁:0-0.05%,0-0.50%殘余元素，其余為Fe，將坯料冶煉并精軋到需要尺寸的盤條線材坯料，冶煉的溫度為800°C -850°C ；
步驟(2):對步驟(I)得到的盤條線材坯料進行擴氫熱處理；
步驟(3):對步驟(2)得到的盤條線材坯料經機械去磷設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到預處理線材；
步驟(4):將步驟(3)中的預處理線材接入7股式絞線機，將7根或7根以下的單線材通過絞線機絞合成鋼絲繩狀的半成品線材，將半成品線材進入測張力裝置中，在測張力裝置和收線機共同作用下，使半成品線材的張力大小保持在37-95MPa ；
步驟(5):將步驟(4)中的半成品線材進入預熱中頻爐中，在2秒內將半成品線材加熱到720°C以上，然后再將半成品線材接入超音頻爐，在4秒內使半成品線材加熱到920°C以上并保溫600分鐘；
步驟(6):在圓形的淬火器外壁，將圓的外壁縱向刻成12等份的，每個橫向方向以Icm為間隔，在縱橫向交叉點處采用3.5mm的鉆頭以45度傾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度傾斜形角度的小孔，在5秒內將步驟(5)中加熱完的半成品線材用12MPa以上壓力的水流沿半成品線材的截面12等份的45度傾斜形角度沖擊半成品線材的表面迅速冷卻到100°C以下；
步驟(7):將步驟(6)淬火后的半成品線材在水槽中進行電鍍鍍鋅，鍍鋅溶液為ZnS04.7H20，濃度為400_450g/L，PH值為1.6-2.5，電鍍電流為650A/兆，將電鍍鍍鋅后的半成品線材以45m/分的速度進行收線，冷卻后即得到鍍鋅線材；
步驟(8):將步驟(8)中的鍍鋅線材接入回火中頻爐中，在2秒內使100°C以下溫度的半成品線材提高到500-600°C，然后半成品線材接入收線機并冷卻至常溫，即得到鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線，最后鋼絞線進入層卷機進行包裝，并檢驗入庫。
[0007]本發(fā)明進一步限定的技術方案是:
進一步的，前述的鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分:碳:0.28%、硅:0%、錳:0%、鉻:0.80%、鎳:3.00%、鑰:0.40%、磷:0%、硫:0%、氫:1.0ppm、釩:0.10%、鈦:0%、銅:0%、鋁:0%、0_0.50% 殘余元素，其余為 Fe。
[0008]前述的鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分:碳:0.38%、硅:0.35%、錳:0.90%、鉻:1.50%、鎳:4.00%、鑰:0.60%、磷:0.015%、硫:0.015%、氫:2.0ppm、釩:0.20%、鈦:0.025%、銅:0.20%、鋁:0.05%、0-0.50% 殘余元素，其余為Fe。
[0009]前述的鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，步驟(2)中的擴氫熱處理具體包括:將步驟(I)得到的盤條線材坯料進爐加熱至880±10°C并保溫360分鐘，空冷至300±10°C保溫180分鐘，然后再加熱至600±15°C保溫650分鐘，爐冷至360±20°C出爐空冷。
[0010]前述的鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，步驟(7)中所述正火處理加熱溫度為885°C，所述鍍鋅溶液濃度為425g/L。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明以鉻鎳鑰合金結構鋼為坯料，可提高鋼的韌性、彈性、耐磨性及抗擊性能，并使鋼質緊密，并且鋼中的釩非常穩(wěn)定，不易被鹽酸、硫酸所分解，加入釩后的鋼淬透性好，可使鋼件整個截面獲得均勻一致的力學性能以及可選用鋼件淬火應力小的淬火劑，以減少變形和開裂；
本發(fā)明中加入了鎳元素，可以提高剛的強度和韌性，提高鋼的淬透性，可以改變鋼的一些物理性能，并且提高鋼的抗腐蝕能力，從而可以提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的氣團能與位錯形成強烈的相互作用，釘扎位錯，產生屈服平臺，使得需要外界提供較大的應力才能開動位錯；
本發(fā)明中的擴氫熱處理，保證坯料氫含量在2.0ppm以下的前提下，進一步降低氫的含量，防止坯料產生白點裂紋和熱處理應力誘發(fā)氫致裂紋及氫致延遲滯后裂紋；
本發(fā)明中采用的圓形淬火器外壁，將圓的外壁縱向刻成12等份的，每個橫向方向以Icm為間隔，在縱橫向交叉點處采用3.5_的鉆頭以45度傾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度傾斜形角度的小孔，避免了熱處理方式加熱不均，固溶不均帶來的腐蝕速率超標和硬度超標，鞏固了前面冶煉后熱處理工藝產生的技術效果；
本發(fā)明中鍍鋅溶液為ZnS04.7H20，濃度為400_450g/L，PH值為1.6-2.5，電鍍電流為650A/兆，ZnS04.7H20在電鍍中的效果更好，且電鍍電流為650A/兆時ZnS04.7H20在溶液中活性最好，濃度為400-450g/L時不會造成鍍鋅的不均勻，并且也不會出現(xiàn)表面鍍鋅缺損的情況，電鍍均勻而平整。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
本實施例提供的一種鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，包括如下步驟:
步驟(I):以鉻鎳鑰合金結構鋼為坯料，鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分-M:0.28%、硅:0%M:0%、鉻:0.80%、鎳:3.00%、鑰:0.40%、磷:0%、硫:0%、氫:1.0ppm、釩:0.10%、鈦:0%、銅:0%、鋁:0%、0-0.50%殘余元素，其余為Fe，將坯料冶煉并精軋到需要尺寸的盤條線材坯料，冶煉的溫度為800°C ；
步驟(2):對步驟(I)得到的盤條線材坯料進行擴氫熱處理，具體包括:將步驟(I)得到的盤條線材坯料進爐加熱至790°C并保溫360分鐘，空冷至290°C保溫180分鐘，然后再加熱至585°C保溫650分鐘，爐冷至340°C出爐空冷；
步驟(3):對步驟(2)得到的盤條線材坯料經機械去磷設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到預處理線材；
步驟(4):將步驟(3)中的預處理線材接入7股式絞線機，將7根或7根以下的單線材通過絞線機絞合成鋼絲繩狀的半成品線材，將半成品線材進入測張力裝置中，在測張力裝置和收線機共同作用下，使半成品線材的張力大小保持在37-95MPa ；
步驟(5):將步驟(4)中的半成品線材進入預熱中頻爐中，在2秒內將半成品線材加熱到720°C以上，然后再將半成品線材接入超音頻爐，在4秒內使半成品線材加熱到920°C以上并保溫600分鐘；
步驟(6):在圓形的淬火器外壁，將圓的外壁縱向刻成12等份的，每個橫向方向以Icm為間隔，在縱橫向交叉點處采用3.5mm的鉆頭以45度傾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度傾斜形角度的小孔，在5秒內將步驟(5)中加熱完的半成品線材用12MPa以上壓力的水流沿半成品線材的截面12等份的45度傾斜形角度沖擊半成品線材的表面迅速冷卻到100°C以下；
步驟(7):將步驟(6)淬火后的半成品線材在水槽中進行電鍍鍍鋅，鍍鋅溶液為ZnS04.7H20，濃度為400g/L，PH值為1.6，電鍍電流為650A/兆，將電鍍鍍鋅后的半成品線材以45m/分的速度進行收線，冷卻后即得到鍍鋅線材；
步驟(8):將步驟(8)中的鍍鋅線材接入回火中頻爐中，在2秒內使100°C以下溫度的半成品線材提高到500°C，然后半成品線材接入收線機并冷卻至常溫，即得到鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線，最后鋼絞線進入層卷機進行包裝，并檢驗入庫。實施例2
本實施例提供的一種鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，包括如下步驟:
步驟(I):以鉻鎳鑰合金結構鋼為坯料，鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分:碳:0.38%、硅:0.35%、錳:0.90%、鉻:1.50%、鎳:4.00%、鑰:0.60%、磷:0.015%、硫:0.015%、氫:2.0ppm、釩:0.20%、鈦:0.025%、銅:0.20%、鋁:0.05%、0-0.50% 殘余元素，其余為Fe，將坯料冶煉并精軋到需要尺寸的盤條線材坯料，冶煉的溫度為850°C ；
步驟(2):對步驟(I)得到的盤條線材坯料進行擴氫熱處理，具體包括:將步驟(I)得到的盤條線材坯料進爐加熱至810°C并保溫360分鐘，空冷至310°C保溫180分鐘，然后再加熱至615°C保溫650分鐘，爐冷至380°C出爐空冷；
步驟(3):對步驟(2)得到的盤條線材坯料經機械去磷設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到預處理線材；
步驟(4):將步驟(3)中的預處理線材接入7股式絞線機，將7根或7根以下的單線材通過絞線機絞合成鋼絲繩狀的半成品線材，將半成品線材進入測張力裝置中，在測張力裝置和收線機共同作用下，使半成品線材的張力大小保持在37-95MPa ；
步驟(5):將步驟(4)中的半成品線材進入預熱中頻爐中，在2秒內將半成品線材加熱到720°C以上，然后再將半成品線材接入超音頻爐，在4秒內使半成品線材加熱到920°C以上并保溫600分鐘；
步驟(6):在圓形的淬火器外壁，將圓的外壁縱向刻成12等份的，每個橫向方向以Icm為間隔，在縱橫向交叉點處采用3.5mm的鉆頭以45度傾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度傾斜形角度的小孔，在5秒內將步驟(5)中加熱完的半成品線材用12MPa以上壓力的水流沿半成品線材的截面12等份的45度傾斜形角度沖擊半成品線材的表面迅速冷卻到100°C以下；
步驟(7):將步驟(6)淬火后的半成品線材在水槽中進行電鍍鍍鋅，鍍鋅溶液為ZnS04.7H20，濃度為450g/L，PH值為1.6-2.5，電鍍電流為650A/兆，將電鍍鍍鋅后的半成品線材以45m/分的速度進行收線，冷卻后即得到鍍鋅線材；
步驟(8):將步驟(8)中的鍍鋅線材接入回火中頻爐中，在2秒內使100°C以下溫度的半成品線材提高到600°C，然后半成品線材接入收線機并冷卻至常溫，即得到鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線，最后鋼絞線進入層卷機進行包裝，并檢驗入庫。
[0013]本發(fā)明進一步限定的技術方案是:
實施例3
本實施例提供的一種鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，包括如下步驟:
步驟(I):以鉻鎳鑰合金結構鋼為坯料，鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分:0.3% 碳，0.3% 硅，0.80% 錳，1.20% 鉻，3.50% 鎳，0.50% 鑰，0.01% 磷，0.01%硫，1.0ppm 氫，
0.15%釩，0.02%鈦，0.15%銅，0.03%鋁，0-0.50%殘余元素，其余為Fe，將坯料冶煉并精軋到需要尺寸的盤條線材坯料，冶煉的溫度為825°C ；
步驟(2):對步驟(I)得到的盤條線材坯料進行擴氫熱處理，具體包括:將步驟(I)得到的盤條線材坯料進爐加熱至80(TC并保溫360分鐘，空冷至30(TC保溫180分鐘，然后再加熱至600°C保溫650分鐘，爐冷至360°C出爐空冷；
步驟(3):對步驟(2)得到的盤條線材坯料經機械去磷設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到預處理線材；
步驟(4):將步驟(3)中的預處理線材接入7股式絞線機，將7根或7根以下的單線材通過絞線機絞合成鋼絲繩狀的半成品線材，將半成品線材進入測張力裝置中，在測張力裝置和收線機共同作用下，使半成品線材的張力大小保持在37-95MPa ；
步驟(5):將步驟(4)中的半成品線材進入預熱中頻爐中，在2秒內將半成品線材加熱到720V以上，然后再將半成品線材接入超音頻爐，在4秒內使半成品線材加熱到920°C以上并保溫600分鐘；
步驟(6):在圓形的淬火器外壁，將圓的外壁縱向刻成12等份的，每個橫向方向以Icm為間隔，在縱橫向交叉點處采用3.5mm的鉆頭以45度傾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度傾斜形角度的小孔，在5秒內將步驟(5)中加熱完的半成品線材用12MPa以上壓力的水流沿半成品線材的截面12等份的45度傾斜形角度沖擊半成品線材的表面迅速冷卻到100°C以下；
步驟(7):將步驟(6)淬火后的半成品線材在水槽中進行電鍍鍍鋅，鍍鋅溶液為ZnS04.7H20，濃度為425g/L，PH值為2.0,電鍍電流為650A/兆，將電鍍鍍鋅后的半成品線材以45m/分的速度進行收線，冷卻后即得到鍍鋅線材；
步驟(8):將步驟(8)中的鍍鋅線材接入回火中頻爐中，在2秒內使100°C以下溫度的半成品線材提高到550°C，然后半成品線材接入收線機并冷卻至常溫，即得到鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線，最后鋼絞線進入層卷機進行包裝，并檢驗入庫。
[0014]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟(1):以鉻鎳鑰合金結構鋼為坯料，所述鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分:碳:0.28%-0.38%、硅:0-0.35%、錳:0-0.90%、鉻:0.80%-1.50%、鎳:3.00%-4.00%、鑰:0.40%-0.60%、磷:0-0.015%、硫:0-0.015%、氫:0-2.0ppm,釩:0.10%_0.20%、鈦:0-0.025%、銅:0-0.20%、鋁:0-0.05%,0-0.50%殘余元素，其余為Fe，將所述坯料冶煉并精軋到需要尺寸的盤條線材坯料，所述冶煉的溫度為800°C -850°C ； 步驟(2):對步驟(1)得到的盤條線材坯料進行擴氫熱處理； 步驟(3):對步驟(2)得到的盤條線材坯料經機械去磷設備去除熱軋氧化皮，然后依次進入清洗槽、酸洗槽及磷化設備分別進行清洗、酸洗及磷化處理，最后進入烘干設備烘干，得到預處理線材； 步驟(4):將步驟(3)中的預處理線材接入7股式絞線機，將7根或7根以下的單線材通過絞線機絞合成鋼絲繩狀的半成品線材，將半成品線材進入測張力裝置中，在測張力裝置和收線機共同作用下，使半成品線材的張力大小保持在37-95MPa ； 步驟(5):將步驟(4)中的半成品線材進入預熱中頻爐中，在2秒內將半成品線材加熱到720°C以上，然后再將半成品線材接入超音頻爐，在4秒內使半成品線材加熱到920°C以上并保溫600分鐘； 步驟(6):在圓形的淬火器外壁，將圓的外壁縱向刻成12等份的，每個橫向方向以Icm為間隔，在縱橫向交叉點處采用3.5mm的鉆頭以45度傾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度傾斜形角度的小孔，在5秒內將步驟(5)中加熱完的半成品線材用12MPa以上壓力的水流沿半成品線材的截面12等份的45度傾斜形角度沖擊半成品線材的表面迅速冷卻到100°C以下； 步驟(7):將步驟(6)淬火后的半成品線材在水槽中進行電鍍鍍鋅，鍍鋅溶液為ZnS04 ? 7H20，濃度為400_450g/L，PH值為1.6-2.5，電鍍電流為650A/兆，將電鍍鍍鋅后的半成品線材以45m/分的速度進行收線，冷卻后即得到鍍鋅線材； 步驟(8):將步驟(8)中的鍍鋅線材接入回火中頻爐中，在2秒內使100°C以下溫度的半成品線材提高到500-600°C，然后半成品線材接入收線機并冷卻至常溫，即得到鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線，最后鋼絞線進入層卷機進行包裝，并檢驗入庫。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，其特征在于: 所述鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分:碳:0.28%、硅:0%、錳:0%、鉻:0.80%、鎳:3.00%、鑰:0.40%、磷:0%、硫:0%、氫:1.0ppm,釩:0.10%、鈦:0%、銅:0%、鋁:0%、0-0.50%殘余元素，其余為Fe。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，其特征在于: 所述鉻鎳鑰合金結構鋼包括以下質量百分比的各組分:碳:0.38%、硅:0.35%、錳:0.90%、鉻:1.50%、鎳:4.00%、鑰:0.60%、磷:0.015%、硫:0.015%、氫:2.0ppm、?凡:0.20%、鈦:0.025%、銅:0.20%、鋁:0.05%、0-0.50% 殘余元素，其余為 Fe。
4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項權利要求所述的鉻鑰低合金鍍鋅鋼絞線的制造方法，其特征在于，步驟(2)中的擴氫熱處理具體包括:將步驟(1)得到的盤條線材坯料進爐加熱至880±10°C并保溫360分鐘，空冷至300±10°C保溫180分鐘，然后再加熱至600± 15°C保溫650分鐘，爐冷至360±20°C出爐空冷。
5.根據(jù)權利要求1所述的熱處理預應力鋼絞線的制造方法，其特征在于，步驟(7)中所述正火處理加熱溫度為885°C，所述鍍鋅溶液濃度為425g/L 。
【文檔編號】C25D7/06GK103639231SQ201310588300
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權日:2013年11月21日
【發(fā)明者】吳海洋, 姚圣法 申請人:江蘇天舜金屬材料集團有限公司