CN103639402B - 一种镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，该方法按以下步骤进行：⑴镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：0.5～3.2％、Ni：48～54％、Cr：18～32％、Si：1.6～5.5％、S：0.3～0.8％、C：0.5～2.2％、Fe：10-16％，Mn：1.2～10％，复合稀土：1～2.5％；⑵将多根盘条钢丝送入加热炉；⑶镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在多根盘条钢丝表面；⑷通过绞线机绞合成钢丝绳状的钢绞线；⑸钢绞线进入淬火冷却装置中；⑹镍铬合金粉末再次通过喷枪均匀的喷涂在钢绞线表面；⑺最后钢绞线进入层卷机进行包装；本发明增加了钢绞线的强度，耐磨性，抗腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢绞线的加工方法，具体的说是一种镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法。
背景技术
目前，在现有的技术条件中，使用钢绞线的时候，使用的环境极其恶劣，很多情况下存在腐蚀性气体或液体，很容易导致钢绞线被腐蚀，生锈，大大降低了钢绞线的使用寿命，而且造成了一定的安全隐患，增加了生产成本，浪费了大量的人力、物力进行维修，浪费了大量的资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，实现了对钢绞线表面包覆一层镍铬合金，不仅增加了钢绞线的强度，而且增加了钢绞线的抗腐蚀性，耐磨性，增加了钢绞线的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：该方法按以下步骤进行：
⑴配置镍铬合金粉末，镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：0.5～3.2％、Ni：48～54％、Cr：18～32％、Si：1.6～5.5％、S：0.3～0.8％、C：0.5～2.2％、Fe：10-16％，Mn：1.2～10％，复合稀土：1～2.5％，以上各组分之和为100％；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：22～32％，Y：12～18％，Sc：8～12％，Gd：3～5％，Sm：5～7％，Ce：12～18％，Pr：13～21％；以上各组分之和为100％；
⑵将多根盘条钢丝送入加热炉加热到920-980℃，保温10-20秒，然后通过在线第一冷却工序将多根盘条钢丝快速度冷却到500-550℃，然后在淬火装置内用水或淬火液冷却至80℃以下，然后经过回火加热炉加热到600-700℃回火，然后通过第二冷却工序将盘条钢丝快速冷却到室温；
⑶然后送入第一热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在多根盘条钢丝表面，且喷涂的厚度为0.02-0.08mm；然后进入加热炉迅速加热到750-800℃，保温30-40秒，然后将多根盘条钢丝送入第三冷却工序快速度冷却到420-460℃，然后进入淬火装置内用水或淬火液冷却至50℃以下，保温15-20秒；
⑷将多根盘条钢丝送入绞线机中，通过绞线机绞合成钢丝绳状的钢绞线，然后钢绞线进入预热中频炉中，在2秒内将钢绞线加热到750℃以上，然后再将钢绞线接入超音频炉，在4秒内使钢绞线加热到950℃以上；
⑸钢绞线进入淬火冷却装置中，进行淬火处理，在6秒内将加热完的钢绞线用10MPa以上压力的水流沿钢绞线的直径方向冲击钢绞线的表面迅速冷却到100℃以下；
⑹然后送入第二热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在钢绞线表面，且喷涂的厚度为0.05-0.1mm；然后进入加热炉迅速加热到750-800℃，保温30-40秒，然后将钢绞线送入第四冷却工序快速度冷却到室温，然后钢绞线接入收线机；
⑺最后钢绞线进入层卷机进行包装，并检验入库。
这样，通过本发明的技术方案，实现了对钢绞线表面包覆一层镍铬合金，不仅增加了钢绞线的强度，而且增加了钢绞线的抗腐蚀性，耐磨性，增加了钢绞线的使用寿命。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，第一冷却工序：采用水冷以20-25℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至500-550℃。
前述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，第二冷却工序：采用水冷以15-20℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至室温。
前述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，第三冷却工序：采用风冷以5-10℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝风冷至420-460℃。
前述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3.5-10℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至390-410℃，然后空冷至250-280℃，再采用水冷以8-25℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至100-150℃，最后空冷至室温。
前述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：0.8％、Ni：48％、Cr：18％、Si：1.6％、S：0.3％、C：0.5％、Fe：10％，Mn：1.2％，复合稀土：1.3％；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：22％，Y：12％，Sc：8％，Gd：3％，Sm：5％，Ce：12％，Pr：13％。
前述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：2.3％、Ni：50％、Cr：26％、Si：3.2％、S：0.7％、C：1.2％、Fe：13％，Mn：5％，复合稀土：1.6％；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：25％，Y：16％，Sc：10％，Gd：4％，Sm：6％，Ce：14％，Pr：18％。
前述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：3.2％、Ni：54％、Cr：32％、Si：5.5％、S：0.8％、C：2.2％、Fe：16％，Mn：10％，复合稀土：2.5％；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：32％，Y：18％，Sc：12％，Gd：5％，Sm：7％，Ce：18％，Pr：21％。
本发明的有益效果是：
本发明生产工艺中，将预应力钢绞线依次通过加热-冷却-淬火-冷却-回火-冷却-加热-冷却等工序，可以大大提高钢绞线的强度、韧性及疲劳强度；经过第四冷却工艺冷却到常温，通过温度及特殊冷却工艺的设定，一方面可以使碳化物充分溶解，均匀扩散，避免了碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标，保证了材料的铁素体含量大于25％；另一方面，还可以使材料固溶充分，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，而且使镍铬合金完美的包覆在钢绞线的表面。
本发明本发明成分中由于加入Mn：1.2～10％，Ni：48～54％、Cr：18～32％、Si：1.6～5.5％、S：0.3～0.8％，加入Mn提高钢韧性、强度、硬度和耐磨性、耐磨性；加Ni、Cr可以改善钢绞线的高温抗氧化能力，强度；加S可以改善切削性、构建表面精度；加入Si可减少高温时的锈皮产生、增加耐热性、高温强度佳、肥粒铁相的安定元素。
本发明生产工艺中，将加热完成的钢绞线不经过保温，使钢绞线表面温度来不及释放，奥氏体进入铁素体转变过程缩短，形成适量晶粒度极细的铁素体，使钢绞线铁素体含量在25％左右，晶粒细化的铁素体不仅可提高韧性还能提高强度，另外，25％左右的铁素体在拉伸时发生连续变形以缓解应力。
本发明实现了对钢绞线表面包覆一层镍铬合金，不仅增加了钢绞线的强度，而且增加了钢绞线的抗腐蚀性，耐磨性，抗氧化性，增加了钢绞线的使用寿命，节约了大量的资源，提高了产品的竞争力。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明：
实施例1
本实施例提供的一种镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，该方法按以下步骤进行：
⑴配置镍铬合金粉末，镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：0.8％、Ni：48％、Cr：18％、Si：1.6％、S：0.3％、C：0.5％、Fe：10％，Mn：1.2％，复合稀土：1.3％；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：22％，Y：12％，Sc：8％，Gd：3％，Sm：5％，Ce：12％，Pr：13％；
⑵将多根盘条钢丝送入加热炉加热到920℃，保温10秒，然后通过在线第一冷却工序：采用水冷以20℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至500℃，然后在淬火装置内用水或淬火液冷却至80℃以下，然后经过回火加热炉加热到600℃回火，然后通过第二冷却工序：采用水冷以15℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至室温；
⑶然后送入第一热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在多根盘条钢丝表面，且喷涂的厚度为0.02mm；然后进入加热炉迅速加热到750℃，保温30秒，然后将多根盘条钢丝送入第三冷却工序：采用风冷以5℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝风冷至420℃，然后进入淬火装置内用水或淬火液冷却至50℃以下，保温15秒；
⑷将多根盘条钢丝送入绞线机中，通过绞线机绞合成钢丝绳状的钢绞线，然后钢绞线进入预热中频炉中，在2秒内将钢绞线加热到750℃，然后再将钢绞线接入超音频炉，在4秒内使钢绞线加热到950℃；
⑸钢绞线进入淬火冷却装置中，进行淬火处理，在6秒内将加热完的钢绞线用10MPa以上压力的水流沿钢绞线的直径方向冲击钢绞线的表面迅速冷却到100℃；
⑹然后送入第二热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在钢绞线表面，且喷涂的厚度为0.05mm；然后进入加热炉迅速加热到750℃，保温30秒，然后将钢绞线送入第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3.5℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至390℃，然后空冷至250℃，再采用水冷以8℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至100℃，最后空冷至室温，然后钢绞线接入收线机；
⑺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镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，该方法按以下步骤进行：
⑴配置镍铬合金粉末，镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：2.3％、Ni：50％、Cr：26％、Si：3.2％、S：0.7％、C：1.2％、Fe：13％，Mn：5％，复合稀土：1.6％；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：25％，Y：16％，Sc：10％，Gd：4％，Sm：6％，Ce：14％，Pr：18％；
⑵将多根盘条钢丝送入加热炉加热到980℃，保温20秒，然后通过在线第一冷却工序：采用水冷以25℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至550℃，然后在淬火装置内用水或淬火液冷却至80℃以下，然后经过回火加热炉加热到700℃回火，然后通过第二冷却工序：采用水冷以20℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至室温；
⑶然后送入第一热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在多根盘条钢丝表面，且喷涂的厚度为0.08mm；然后进入加热炉迅速加热到800℃，保温40秒，然后将多根盘条钢丝送入第三冷却工序：采用风冷以10℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝风冷至460℃，然后进入淬火装置内用水或淬火液冷却至50℃以下，保温20秒；
⑷将多根盘条钢丝送入绞线机中，通过绞线机绞合成钢丝绳状的钢绞线，然后钢绞线进入预热中频炉中，在2秒内将钢绞线加热到820℃，然后再将钢绞线接入超音频炉，在4秒内使钢绞线加热到980℃；
⑸钢绞线进入淬火冷却装置中，进行淬火处理，在6秒内将加热完的钢绞线用10MPa以上压力的水流沿钢绞线的直径方向冲击钢绞线的表面迅速冷却到80℃；
⑹然后送入第二热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在钢绞线表面，且喷涂的厚度为0.1mm；然后进入加热炉迅速加热到800℃，保温40秒，然后将钢绞线送入第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以10℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至410℃，然后空冷至280℃，再采用水冷以25℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至150℃，最后空冷至室温，然后钢绞线接入收线机；
⑺最后钢绞线进入层卷机进行包装，并检验入库。
实施例3
本实施例提供的一种镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，该方法按以下步骤进行：
⑴配置镍铬合金粉末，镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：2.3％、Ni：50％、Cr：26％、Si：3.2％、S：0.7％、C：1.2％、Fe：13％，Mn：5％，复合稀土：1.6％；
复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：25％，Y：16％，Sc：10％，Gd：4％，Sm：6％，Ce：14％，Pr：18％；
⑵将多根盘条钢丝送入加热炉加热到940℃，保温15秒，然后通过在线第一冷却工序：采用水冷以22℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至530℃，然后在淬火装置内用水或淬火液冷却至80℃以下，然后经过回火加热炉加热到680℃回火，然后通过第二冷却工序：采用水冷以18℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至室温；
⑶然后送入第一热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在多根盘条钢丝表面，且喷涂的厚度为0.05mm；然后进入加热炉迅速加热到780℃，保温35秒，然后将多根盘条钢丝送入第三冷却工序：采用风冷以8℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝风冷至450℃，然后进入淬火装置内用水或淬火液冷却至50℃以下，保温18秒；
⑷将多根盘条钢丝送入绞线机中，通过绞线机绞合成钢丝绳状的钢绞线，然后钢绞线进入预热中频炉中，在2秒内将钢绞线加热到760℃，然后再将钢绞线接入超音频炉，在4秒内使钢绞线加热到960℃；
⑸钢绞线进入淬火冷却装置中，进行淬火处理，在6秒内将加热完的钢绞线用10MPa以上压力的水流沿钢绞线的直径方向冲击钢绞线的表面迅速冷却到30℃；
⑹然后送入第二热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在钢绞线表面，且喷涂的厚度为0.06mm；然后进入加热炉迅速加热到780℃，保温34秒，然后将钢绞线送入第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以8℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至400℃，然后空冷至260℃，再采用水冷以20℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至120℃，最后空冷至室温，然后钢绞线接入收线机；
⑺最后钢绞线进入层卷机进行包装，并检验入库。
这样便生产出强度为2500MPa以上的预应力钢绞线，而且实现了对钢绞线表面包覆一层镍铬合金，不仅增加了钢绞线的强度，而且增加了钢绞线的抗腐蚀性，耐磨性，抗氧化性，增加了钢绞线的使用寿命，节约了大量的资源，提高了产品的竞争力。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：
⑴配置镍铬合金粉末，所述镍铬合金粉末按重量百分比化学成分为：Re：0.5～3.2％、Ni：48～54％、Cr：18～32％、Si：1.6～5.5％、S：0.3～0.8％、C：0.5～2.2％、Fe：10-16％，Mn：1.2～10％，复合稀土：1～2.5％，以上各组分之和为100％；
所述复合稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：22～32％，Y：12～18％，Sc：8～12％，Gd：3～5％，Sm：5～7％，Ce：12～18％，Pr：13～21％；以上各组分之和为100％；
⑵将多根盘条钢丝送入加热炉加热到920-980℃，保温10-20秒，然后通过在线第一冷却工序将多根盘条钢丝快速度冷却到500-550℃，然后在淬火装置内用水或淬火液冷却至80℃以下，然后经过回火加热炉加热到600-700℃回火，然后通过第二冷却工序将盘条钢丝快速冷却到室温；
⑶然后送入第一热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在多根盘条钢丝表面，且喷涂的厚度为0.02-0.08mm；然后进入加热炉迅速加热到750-800℃，保温30-40秒，然后将多根盘条钢丝送入第三冷却工序快速度冷却到420-460℃，然后进入淬火装置内用水或淬火液冷却至50℃以下，保温15-20秒；
⑷将多根盘条钢丝送入绞线机中，通过绞线机绞合成钢丝绳状的钢绞线，然后钢绞线进入预热中频炉中，在2秒内将钢绞线加热到750℃以上，然后再将钢绞线接入超音频炉，在4秒内使钢绞线加热到950℃以上；
⑸钢绞线进入淬火冷却装置中，进行淬火处理，在6秒内将加热完的钢绞线用10MPa以上压力的水流沿钢绞线的直径方向冲击钢绞线的表面迅速冷却到100℃以下；
⑹然后送入第二热喷涂设备中，镍铬合金粉末通过喷枪均匀的喷涂在钢绞线表面，且喷涂的厚度为0.05-0.1mm；然后进入加热炉迅速加热到750-800℃，保温30-40秒，然后将钢绞线送入第四冷却工序快速度冷却到室温，然后钢绞线接入收线机；
⑺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所述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，其特征在于：所述第一冷却工序：采用水冷以20-25℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至500-550℃。
3.根据权利要求1所述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，其特征在于：所述第二冷却工序：采用水冷以15-20℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝水冷至室温。
4.根据权利要求1所述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，其特征在于：所述第三冷却工序：采用风冷以5-10℃/s的冷却速率将多根盘条钢丝风冷至420-460℃。
5.根据权利要求1所述的镍铬合金粉末包覆预应力钢绞线的制造方法，其特征在于：所述第四冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3.5-10℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至390-410℃，然后空冷至250-280℃，再采用水冷以8-25℃/s的冷却速率将钢绞线水冷至100-150℃，最后空冷至室温。
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