CN103639231B - 一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.28%-0.38%、硅:0-0.35%、锰:0-0.90%、铬:0.80%-1.50%、镍:3.00%-4.00%、钼:0.40%-0.60%、磷:0-0.015%、硫:0-0.015%、氢:0-2.0ppm、钒:0.10%-0.20%、钛:0-0.025%、铜:0-0.20%、铝:0-0.05%、0-0.50%残余元素，其余为Fe；本发明所设计的一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法强度高、淬透性好、不易开裂、松弛度低且表面镀锌平整均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法。
背景技术
现有技术中，钢材原料成分中碳和氮元素的原子活性较低，各原子形成的气团不能与位错形成强烈的相互作用，外界无需提供较大的应力就能开动位错，从而使性能很不稳定，同时钢绞线中氢含量在2.0ppm以上，钢绞线容易产生裂纹从而诱发氢致裂纹及氢致延迟滞后裂纹。
现有技术中一般只采用单一的淬火方式，这样就不能防止了锻件的淬火开裂和内裂，同时碳化物不能进一步充分溶解，无法均匀扩散，从而不能避免碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标，影响了前面冶炼后热处理工艺产生的技术效果。
同时，我们在常规的钢绞线镀锌工艺中，镀锌溶液、浓度、PH值和电镀电流选择不当会造成电镀中的效果不好，且电镀溶液中活性差，不仅会造成镀锌的不均匀，并且也会出现表面镀锌缺损的情况，电镀不够均匀、平整。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种强度高、淬透性好、不易开裂、松弛度低且表面镀锌平整均匀的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，包括如下步骤：
步骤(1)：以铬镍钼合金结构钢为坯料，铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.28％-0.38％、硅:0-0.35％、锰:0-0.90％、铬:0.80％-1.50％、镍:3.00％-4.00％、钼:0.40％-0.60％、磷:0-0.015％、硫:0-0.015％、氢:0-2.0ppm、钒:0.10％-0.20％、钛:0-0.025％、铜:0-0.20％、铝:0-0.05％、0-0.50％残余元素，其余为Fe，将坯料冶炼并精轧到需要尺寸的盘条线材坯料，冶炼的温度为800℃-850℃；
步骤(2)：对步骤(1)得到的盘条线材坯料进行扩氢热处理；
步骤(3)：对步骤(2)得到的盘条线材坯料经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到预处理线材；
步骤(4)：将步骤(3)中的预处理线材接入7股式绞线机，将7根或7根以下的单线材通过绞线机绞合成钢丝绳状的半成品线材，将半成品线材进入测张力装置中，在测张力装置和收线机共同作用下，使半成品线材的张力大小保持在37-95MPa；
步骤(5)：将步骤(4)中的半成品线材进入预热中频炉中，在2秒内将半成品线材加热到720℃以上，然后再将半成品线材接入超音频炉，在4秒内使半成品线材加热到920℃以上并保温600分钟；
步骤(6)：在圆形的淬火器外壁，将圆的外壁纵向刻成12等份的，每个横向方向以1cm为间隔，在纵横向交叉点处采用3.5mm的钻头以45度倾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度倾斜形角度的小孔，在5秒内将步骤(5)中加热完的半成品线材用12MPa以上压力的水流沿半成品线材的截面12等份的45度倾斜形角度冲击半成品线材的表面迅速冷却到100℃以下；
步骤(7)：将步骤(6)淬火后的半成品线材在水槽中进行电镀镀锌，镀锌溶液为ZnSO4·7H2O，浓度为400-450g/L，PH值为1.6-2.5，电镀电流为650A/兆，将电镀镀锌后的半成品线材以45m/分的速度进行收线，冷却后即得到镀锌线材；
步骤(8)：将步骤(8)中的镀锌线材接入回火中频炉中，在2秒内使100℃以下温度的半成品线材提高到500-600℃，然后半成品线材接入收线机并冷却至常温，即得到铬钼低合金镀锌钢绞线，最后钢绞线进入层卷机进行包装，并检验入库。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.28％、硅:0％、锰:0％、铬:0.80％、镍:3.00％、钼:0.40％、磷:0％、硫:0％、氢:1.0ppm、钒:0.10％、钛:0％、铜:0％、铝:0％、0-0.50％残余元素，其余为Fe。
前述的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.38％、硅:0.35％、锰:0.90％、铬:1.50％、镍:4.00％、钼:0.60％、磷:0.015％、硫:0.015％、氢:2.0ppm、钒:0.20％、钛:0.025％、铜:0.20％、铝:0.05％、0-0.50％残余元素，其余为Fe。
前述的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，步骤(2)中的扩氢热处理具体包括：将步骤(1)得到的盘条线材坯料进炉加热至880±10℃并保温360分钟，空冷至300±10℃保温180分钟，然后再加热至600±15℃保温650分钟，炉冷至360±20℃出炉空冷。
前述的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，步骤(7)中镀锌溶液浓度为425g/L。
本发明的有益效果是：
本发明以铬镍钼合金结构钢为坯料，可提高钢的韧性、弹性、耐磨性及抗击性能，并使钢质紧密，并且钢中的钒非常稳定，不易被盐酸、硫酸所分解，加入钒后的钢淬透性好，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂；
本发明中加入了镍元素，可以提高刚的强度和韧性，提高钢的淬透性，可以改变钢的一些物理性能，并且提高钢的抗腐蚀能力，从而可以提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的气团能与位错形成强烈的相互作用，钉扎位错，产生屈服平台，使得需要外界提供较大的应力才能开动位错；
本发明中的扩氢热处理，保证坯料氢含量在2.0ppm以下的前提下，进一步降低氢的含量，防止坯料产生白点裂纹和热处理应力诱发氢致裂纹及氢致延迟滞后裂纹；
本发明中采用的圆形淬火器外壁，将圆的外壁纵向刻成12等份的，每个横向方向以1cm为间隔，在纵横向交叉点处采用3.5mm的钻头以45度倾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度倾斜形角度的小孔，避免了热处理方式加热不均，固溶不均带来的腐蚀速率超标和硬度超标，巩固了前面冶炼后热处理工艺产生的技术效果；
本发明中镀锌溶液为ZnSO4·7H2O，浓度为400-450g/L，PH值为1.6-2.5，电镀电流为650A/兆，ZnSO4·7H2O在电镀中的效果更好，且电镀电流为650A/兆时ZnSO4·7H2O在溶液中活性最好，浓度为400-450g/L时不会造成镀锌的不均匀，并且也不会出现表面镀锌缺损的情况，电镀均匀而平整。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，包括如下步骤：
步骤(1)：以铬镍钼合金结构钢为坯料，铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.28％、硅:0％、锰:0％、铬:0.80％、镍:3.00％、钼:0.40％、磷:0％、硫:0％、氢:1.0ppm、钒:0.10％、钛:0％、铜:0％、铝:0％、0-0.50％残余元素，其余为Fe，将坯料冶炼并精轧到需要尺寸的盘条线材坯料，冶炼的温度为800℃；
步骤(2)：对步骤(1)得到的盘条线材坯料进行扩氢热处理，具体包括：将步骤(1)得到的盘条线材坯料进炉加热至790℃并保温360分钟，空冷至290℃保温180分钟，然后再加热至585℃保温650分钟，炉冷至340℃出炉空冷；
步骤(3)：对步骤(2)得到的盘条线材坯料经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到预处理线材；
步骤(4)：将步骤(3)中的预处理线材接入7股式绞线机，将7根或7根以下的单线材通过绞线机绞合成钢丝绳状的半成品线材，将半成品线材进入测张力装置中，在测张力装置和收线机共同作用下，使半成品线材的张力大小保持在37-95MPa；
步骤(5)：将步骤(4)中的半成品线材进入预热中频炉中，在2秒内将半成品线材加热到720℃以上，然后再将半成品线材接入超音频炉，在4秒内使半成品线材加热到920℃以上并保温600分钟；
步骤(6)：在圆形的淬火器外壁，将圆的外壁纵向刻成12等份的，每个横向方向以1cm为间隔，在纵横向交叉点处采用3.5mm的钻头以45度倾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度倾斜形角度的小孔，在5秒内将步骤(5)中加热完的半成品线材用12MPa以上压力的水流沿半成品线材的截面12等份的45度倾斜形角度冲击半成品线材的表面迅速冷却到100℃以下；
步骤(7)：将步骤(6)淬火后的半成品线材在水槽中进行电镀镀锌，镀锌溶液为ZnSO4·7H2O，浓度为400g/L，PH值为1.6，电镀电流为650A/兆，将电镀镀锌后的半成品线材以45m/分的速度进行收线，冷却后即得到镀锌线材；
步骤(8)：将步骤(8)中的镀锌线材接入回火中频炉中，在2秒内使100℃以下温度的半成品线材提高到500℃，然后半成品线材接入收线机并冷却至常温，即得到铬钼低合金镀锌钢绞线，最后钢绞线进入层卷机进行包装，并检验入库。
实施例2
本实施例提供的一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，包括如下步骤：
步骤(1)：以铬镍钼合金结构钢为坯料，铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.38％、硅:0.35％、锰:0.90％、铬:1.50％、镍:4.00％、钼:0.60％、磷:0.015％、硫:0.015％、氢:2.0ppm、钒:0.20％、钛:0.025％、铜:0.20％、铝:0.05％、0-0.50％残余元素，其余为Fe，将坯料冶炼并精轧到需要尺寸的盘条线材坯料，冶炼的温度为850℃；
步骤(2)：对步骤(1)得到的盘条线材坯料进行扩氢热处理，具体包括：将步骤(1)得到的盘条线材坯料进炉加热至810℃并保温360分钟，空冷至310℃保温180分钟，然后再加热至615℃保温650分钟，炉冷至380℃出炉空冷；
步骤(3)：对步骤(2)得到的盘条线材坯料经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到预处理线材；
步骤(4)：将步骤(3)中的预处理线材接入7股式绞线机，将7根或7根以下的单线材通过绞线机绞合成钢丝绳状的半成品线材，将半成品线材进入测张力装置中，在测张力装置和收线机共同作用下，使半成品线材的张力大小保持在37-95MPa；
步骤(5)：将步骤(4)中的半成品线材进入预热中频炉中，在2秒内将半成品线材加热到720℃以上，然后再将半成品线材接入超音频炉，在4秒内使半成品线材加热到920℃以上并保温600分钟；
步骤(6)：在圆形的淬火器外壁，将圆的外壁纵向刻成12等份的，每个横向方向以1cm为间隔，在纵横向交叉点处采用3.5mm的钻头以45度倾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度倾斜形角度的小孔，在5秒内将步骤(5)中加热完的半成品线材用12MPa以上压力的水流沿半成品线材的截面12等份的45度倾斜形角度冲击半成品线材的表面迅速冷却到100℃以下；
步骤(7)：将步骤(6)淬火后的半成品线材在水槽中进行电镀镀锌，镀锌溶液为ZnSO4·7H2O，浓度为450g/L，PH值为1.6-2.5，电镀电流为650A/兆，将电镀镀锌后的半成品线材以45m/分的速度进行收线，冷却后即得到镀锌线材；
步骤(8)：将步骤(8)中的镀锌线材接入回火中频炉中，在2秒内使100℃以下温度的半成品线材提高到600℃，然后半成品线材接入收线机并冷却至常温，即得到铬钼低合金镀锌钢绞线，最后钢绞线进入层卷机进行包装，并检验入库。
本发明进一步限定的技术方案是：
实施例3
本实施例提供的一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，包括如下步骤：
步骤(1)：以铬镍钼合金结构钢为坯料，铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：0.3％碳，0.3％硅，0.80％锰，1.20％铬，3.50％镍，0.50％钼，0.01％磷，0.01％硫，1.0ppm氢，0.15％钒，0.02％钛，0.15％铜，0.03％铝，0-0.50％残余元素，其余为Fe，将坯料冶炼并精轧到需要尺寸的盘条线材坯料，冶炼的温度为825℃；
步骤(2)：对步骤(1)得到的盘条线材坯料进行扩氢热处理，具体包括：将步骤(1)得到的盘条线材坯料进炉加热至800℃并保温360分钟，空冷至300℃保温180分钟，然后再加热至600℃保温650分钟，炉冷至360℃出炉空冷；
步骤(3)：对步骤(2)得到的盘条线材坯料经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到预处理线材；
步骤(4)：将步骤(3)中的预处理线材接入7股式绞线机，将7根或7根以下的单线材通过绞线机绞合成钢丝绳状的半成品线材，将半成品线材进入测张力装置中，在测张力装置和收线机共同作用下，使半成品线材的张力大小保持在37-95MPa；
步骤(5)：将步骤(4)中的半成品线材进入预热中频炉中，在2秒内将半成品线材加热到720℃以上，然后再将半成品线材接入超音频炉，在4秒内使半成品线材加热到920℃以上并保温600分钟；
步骤(6)：在圆形的淬火器外壁，将圆的外壁纵向刻成12等份的，每个横向方向以1cm为间隔，在纵横向交叉点处采用3.5mm的钻头以45度倾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度倾斜形角度的小孔，在5秒内将步骤(5)中加热完的半成品线材用12MPa以上压力的水流沿半成品线材的截面12等份的45度倾斜形角度冲击半成品线材的表面迅速冷却到100℃以下；
步骤(7)：将步骤(6)淬火后的半成品线材在水槽中进行电镀镀锌，镀锌溶液为ZnSO4·7H2O，浓度为425g/L，PH值为2.0，电镀电流为650A/兆，将电镀镀锌后的半成品线材以45m/分的速度进行收线，冷却后即得到镀锌线材；
步骤(8)：将步骤(8)中的镀锌线材接入回火中频炉中，在2秒内使100℃以下温度的半成品线材提高到550℃，然后半成品线材接入收线机并冷却至常温，即得到铬钼低合金镀锌钢绞线，最后钢绞线进入层卷机进行包装，并检验入库。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)：以铬镍钼合金结构钢为坯料，所述铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.28％-0.38％、硅:0-0.35％、锰:0-0.90％、铬:0.80％-1.50％、镍:3.00％-4.00％、钼:0.40％-0.60％、磷:0-0.015％、硫:0-0.015％、氢:0-2.0ppm、钒:0.10％-0.20％、钛:0-0.025％、铜:0-0.20％、铝:0-0.05％、0-0.50％残余元素，其余为Fe，将所述坯料冶炼并精轧到需要尺寸的盘条线材坯料，所述冶炼的温度为800℃-850℃；
步骤(2)：对步骤(1)得到的盘条线材坯料进行扩氢热处理；
步骤(3)：对步骤(2)得到的盘条线材坯料经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽、酸洗槽及磷化设备分别进行清洗、酸洗及磷化处理，最后进入烘干设备烘干，得到预处理线材；
步骤(4)：将步骤(3)中的预处理线材接入7股式绞线机，将7根或7根以下的单线材通过绞线机绞合成钢丝绳状的半成品线材，将半成品线材进入测张力装置中，在测张力装置和收线机共同作用下，使半成品线材的张力大小保持在37-95MPa；
步骤(5)：将步骤(4)中的半成品线材进入预热中频炉中，在2秒内将半成品线材加热到720℃以上，然后再将半成品线材接入超音频炉，在4秒内使半成品线材加热到920℃以上并保温600分钟；
步骤(6)：在圆形的淬火器外壁，将圆的外壁纵向刻成12等份的，每个横向方向以1cm为间隔，在纵横向交叉点处采用3.5mm的钻头以45度倾斜形角度打穿淬火器，形成截面12等份的45度倾斜形角度的小孔，在5秒内将步骤(5)中加热完的半成品线材用12MPa以上压力的水流沿半成品线材的截面12等份的45度倾斜形角度冲击半成品线材的表面迅速冷却到100℃以下；
步骤(7)：将步骤(6)淬火后的半成品线材在水槽中进行电镀镀锌，镀锌溶液为ZnSO4·7H2O，浓度为400-450g/L，PH值为1.6-2.5，电镀电流为650A/兆，将电镀镀锌后的半成品线材以45m/分的速度进行收线，冷却后即得到镀锌线材；
步骤(8)：将步骤(8)中的镀锌线材接入回火中频炉中，在2秒内使100℃以下温度的半成品线材提高到500-600℃，然后半成品线材接入收线机并冷却至常温，即得到铬钼低合金镀锌钢绞线，最后钢绞线进入层卷机进行包装，并检验入库。
2.根据权利要求1所述的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于：
所述铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.28％、硅:0％、锰:0％、铬:0.80％、镍:3.00％、钼:0.40％、磷:0％、硫:0％、氢:1.0ppm、钒:0.10％、钛:0％、铜:0％、铝:0％、0-0.50％残余元素，其余为Fe。
3.根据权利要求1所述的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于：
所述铬镍钼合金结构钢包括以下质量百分比的各组分：碳:0.38％、硅:0.35％、锰:0.90％、铬:1.50％、镍:4.00％、钼:0.60％、磷:0.015％、硫:0.015％、氢:2.0ppm、钒:0.20％、钛:0.025％、铜:0.20％、铝:0.05％、0-0.50％残余元素，其余为Fe。
4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，步骤(2)中的扩氢热处理具体包括：将步骤(1)得到的盘条线材坯料进炉加热至880±10℃并保温360分钟，空冷至300±10℃保温180分钟，然后再加热至600±15℃保温650分钟，炉冷至360±20℃出炉空冷。
5.根据权利要求1所述的铬钼低合金镀锌钢绞线的制造方法，其特征在于，所述镀锌溶液浓度为425g/L。
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