橋梁用預應力鋼絲及其生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種橋梁用預應力鋼絲，所述鋼絲重量百分比的化學成份為：C：0.45～0.65%，Si：1.5～2.3%，Mn：0.4～2.2%，Ni：0.3～0.7%，Cr：0.1～0.8%，Nb：0.07～0.35%，Ti：0.02～0.6%，V:0.05～0.1%，Mo：0.01～0.05%，P、S含量小于0.015%，復合稀土：0.02～0.06%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質。本發明的預應力鋼絲生產工藝，包括酸洗、磷化、皂化、冷軋、冷拔以及鍍鋅工藝；本發明的預應力鋼絲應用在橋梁建設中，可節省大量的建橋材料，縮短建設時間，保證工程質量穩定性，由于其具有較高的耐腐蝕性能和較好的耐疲勞性能，可大大提高纜索使用壽命，經濟效益和社會效益顯著。
【專利說明】橋梁用預應力鋼絲及其生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種預應力鋼絲及其生產工藝，具體的說是一種橋梁用預應力鋼絲及其生產工藝，屬于金屬冶煉工藝【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著空氣污染的日益加重，橋梁纜索系統的耐久性問題開始顯現，很多纜索橋梁的纜索腐蝕程度和速度大大超出預期，設計30年更換一次的纜索，往往用了 10多年后就因各種腐蝕出現纜索斷裂等嚴重的現象。甚至為了保證橋梁的安全性，提前更換纜索。纜索的更換需要大量的人力物力，造成了巨大的經濟損失，因此對橋梁纜索系統的腐蝕進行研宄已經迫在眉睫。國家的產業政策和潛力巨大的市場需求，都呼喚一種高強度高韌性高疲勞性能和高耐腐蝕的新型橋梁纜索用預應力鋼絲的出現。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種橋梁用預應力鋼絲及其生產工藝，通過調整化學成分，改進工藝參數，以利于達到提高纜索抗腐蝕性能、提高抗彎曲耐疲勞性能和耐腐蝕性能，延長使用壽命的目的。
[0004]為了解決以上技術問題，本發明提供一種橋梁用預應力鋼絲，所述鋼絲重量百分比的化學成份為:0.45 ?0.65%，31:1.5 ?2.3%，胞:0.4 ?2.2%，附:0.3 ?0.7%，0:
0.1 ?0.8%，恥:0.07 ?0.35%，X1:0.02 ?0.6%，^:0.05 ?0.1%，10:0.01 ?0.05%，？、8含量小于0.015%，復合稀土:0.02?0.06%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質。
[0005]本發明的進一步限定技術方案，前述的橋梁用預應力鋼絲，所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:(?:12?16%，義:15?33%，:11?16%，:15?23%，余量為
。
[0006]前述的橋梁用預應力鋼絲，所述鋼絲重量百分比的化學成份為4:0.45%，81:
1.5%，II1:0.4%，附:0.3%，0:0.1%，他:0.07%，X1:0.02%，^:0.05%，1。:0.01%，？:0.01%、8:
0.008%，復合稀土:0.02%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質；所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:00:12%，80:15%，6(1:11%，:15%，余量為匕
[0007]前述的橋梁用預應力鋼絲，所述鋼絲重量百分比的化學成份為4:0.55%，81:
1.9%，II1:1.4%，附:0.5%，0:0.6%，他:0.21%，X1:0.3%，^:0.74%，1。:0.03%，？:0.012%、8:0.009%，復合稀土:0.04%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質；
所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:(?:14%，3。:19^,6(1:15%，？1~:20%，余量為1^0
[0008]前述的橋梁用預應力鋼絲，所述鋼絲重量百分比的化學成份為:(::0.65%，81:
2.3%，II1:2.2%，附:0.7%，0:0.8%，他:0.35%，X1:0.6%，V:0.1%，1。:0.05%，？:0.014%、8:0.015%，復合稀土:0.06%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質；
所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:(?:16%，3。:33^,6(1:16%，？1~:23%，余量為 1,8 0
[0009]—種橋梁用預應力鋼絲生產工藝，包括酸洗、磷化、皂化、冷軋、冷拔以及鍍鋅工乙，
⑴將根據權利要求1生產的鋼絲通過15%-30%的稀硫酸中進行酸洗，酸洗溫度為60-651，酸洗時間 20-250111 ；
⑵在磷酸鹽溶液中進行磷化處理，酸度值為5.5-6.5，磷化時間8-20111111，磷化溫度75-90。。；
⑶進行皂化處理，皂化液的濃度為75^/1113水，溫度為55±5 X:，皂化時間為10-20111111 ；
⑷將處理后的鋼絲經冷軋和冷拔工序生產出所需規格的鋼絲，再經低溫回火處理；
(5)將鋼絲送入鍍鋅設備中進行鍍鋅操作，鋅溫為480-5201，浸鋅時間為40-508，電鍍電流為253-265八。
[0010]前述的橋梁用預應力鋼絲生產工藝，所述步驟⑷中的回火工序，先在230-2501的溫度下保溫4-60111，然后將溫度保持在180-2001，維持15-20-11,最后空冷至室溫。
[0011]進一步的，前述的橋梁用預應力鋼絲生產工藝，所述步驟(5)的鍍鋅操作前先對鋼絲表面進行清潔，除去表面氧化鐵和雜質。
[0012]本發明的有益效果:本發明的預應力鋼絲應用在橋梁建設中，可節省大量的建橋材料，縮短建設時間，保證工程質量穩定性，由于其具有較高的耐腐蝕性能和較好的耐疲勞性能，可大大提高纜索使用壽命，經濟效益和社會效益顯著。該熱鍍鋅預應力鋼絲由于其特有的防腐性能和較高的耐疲勞性能，預計可提高纜索的使用壽命一倍以上，具有很強的市場競爭力。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
本實施例提供的一種橋梁用預應力鋼絲，鋼絲重量百分比的化學成份為4:0.45%，81:1.5%，胞:0.4%，附:0.3%，0:0.1%，他:0.07%，丁 1:0.029(^:0.05%，1。:0.01%，？:0.01%、8:0.008%，復合稀土:0.02%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質；所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:00:12%，80:15%，6(1:11%，:15%，余量為匕
[0014]本實施例的預應力鋼絲生產工藝，包括酸洗、磷化、皂化、冷軋、冷拔以及鍍鋅工乙，
⑴將根據上述組分生產的鋼絲通過15%的稀硫酸中進行酸洗，酸洗溫度為651，酸洗時間 25111111 ；
⑵在磷酸鹽溶液中進行磷化處理，酸度值為5.5，磷化時間8-11，磷化溫度75。〇；
⑶進行皂化處理，皂化液的濃度為751?^3水，溫度為501，皂化時間為20-11 ；
⑷將處理后的鋼絲經冷軋和冷拔工序生產出所需規格的鋼絲，再經低溫回火處理，回火工序包括，先在2301:的溫度下保溫6111111，然后將溫度保持在1801，維持20-11,最后空冷至室溫；
(5)對鋼絲表面進行清潔，除去表面氧化鐵和雜質，再將鋼絲送入鍍鋅設備中進行鍍鋅操作，鋅溫為4801，浸鋅時間為508，電鍍電流為265八。
[0015]實施例2
本實施例提供的一種橋梁用預應力鋼絲，所述鋼絲重量百分比的化學成份為0.55%，81:1.9%，胞:1.4%，附:0.5%，0:0.6%，他:0.21%，X1:0.3%，^:0.74%，1。:0.03%，？:0.012%、8:0.009%，復合稀土:0.04%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質；
所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:(?:14%，3。:19^,6(1:15%，？1~:20%，余量為1^0
[0016]本實施例的預應力鋼絲生產工藝，包括酸洗、磷化、皂化、冷軋、冷拔以及鍍鋅工乙，
⑴將根據上述組分生產的鋼絲通過20%的稀硫酸中進行酸洗，酸洗溫度為621:，酸洗時間 22111111 ；
⑵在磷酸鹽溶液中進行磷化處理，酸度值為6.0，磷化時間15-11，磷化溫度80 X:； ⑶進行皂化處理，皂化液的濃度為751?^3水，溫度為551，皂化時間為15-11 ；
⑷將處理后的鋼絲經冷軋和冷拔工序生產出所需規格的鋼絲，再經低溫回火處理；回火工序包括，先在2451:的溫度下保溫50111，然后將溫度保持在1901，維持18-11,最后空冷至室溫；
(5)先對鋼絲表面進行清潔，除去表面氧化鐵和雜質，將鋼絲送入鍍鋅設備中進行鍍鋅操作，鋅溫為4951，浸鋅時間為458，電鍍電流為260八。
[0017]實施例3
本實施例提供的一種橋梁用預應力鋼絲，所述鋼絲重量百分比的化學成份為0.65%，81:2.3%，胞:2.2%，附:0.7%，0:0.8%，他:0.35%，X1:0.6%，V:0.1%，1。:0.05%，？:0.014%、8:0.015%，復合稀土:0.06%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質；
所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:(?:16%，3。:33^,6(1:16%，？1~:23%，余量為1^0
[0018]本實施例的預應力鋼絲生產工藝，包括酸洗、磷化、皂化、冷軋、冷拔以及鍍鋅工乙，
⑴將根據上述組分生產的鋼絲通過30%的稀硫酸中進行酸洗，酸洗溫度為601:，酸洗時間 20111111 ；
⑵在磷酸鹽溶液中進行磷化處理，酸度值為6.5，磷化時間20-11，磷化溫度90 X:； ⑶進行皂化處理，皂化液的濃度為751?^3水，溫度為601，皂化時間為10-11 ；
⑷將處理后的鋼絲經冷軋和冷拔工序生產出所需規格的鋼絲，再經低溫回火處理；回火工序包括，先在2501:的溫度下保溫細丨!!，然后將溫度保持在2001，維持15-11,最后空冷至室溫；
(5)先對鋼絲表面進行清潔，除去表面氧化鐵和雜質，將鋼絲送入鍍鋅設備中進行鍍鋅操作，鋅溫為5201，浸鋅時間為408，電鍍電流為253八。
[0019]除上述實施例外，本發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，均落在本發明要求的保護范圍。
【權利要求】
1.橋梁用預應力鋼絲，其特征在于所述鋼絲重量百分比的化學成份為:c:0.45?0.65%，S1:1.5 ?2.3%，Mn:0.4 ?2.2%，N1:0.3 ?0.7%，Cr:0.1 ?0.8%，Nb:0.07 ?0.35%，Ti:0.02 ?0.6%, V: 0.05 ?0.1%，Mo:0.01 ?0.05%，P、S 含量小于 0.015%，復合稀土:0.02?0.06%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質。
2.根據權利要求1所述的橋梁用預應力鋼絲，其特征在于:所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:Ce:12?16%，Sc: 15?33%，Gd: 11?16%，Pr: 15?23%，余量為La。
3.根據權利要求1所述的橋梁用預應力鋼絲，其特征在于:所述鋼絲重量百分比的化學成份為:c:0.45%，Si:1.5%, Mn:0.4%，Ni:0.3%，Cr:0.1%，Nb:0.07%，Ti:0.02%, V: 0.05%，Mo:0.01%，P:0.01%、S:0.008%，復合稀土:0.02%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質； 所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:Ce:12%, Sc:15%, Gd:ll%，Pr:15%，余量為La。
4.根據權利要求1所述的橋梁用預應力鋼絲，其特征在于:所述鋼絲重量百分比的化學成份為:c:0.55%，Si:1.9%，Mn:1.4%，Ni:0.5%，Cr:0.6%，Nb:0.21%，Ti:0.3%，V:0.74%，Mo:0.03%，P:0.012%、S:0.009%，復合稀土:0.04%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質； 所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:Ce:14%, Sc:19%, Gd:15%，Pr:20%，余量為La。
5.根據權利要求1所述的橋梁用預應力鋼絲，其特征在于:所述鋼絲重量百分比的化學成份為:c:0.65%，Si:2.3%，Mn:2.2%，Ni:0.7%，Cr:0.8%，Nb:0.35%，Ti:0.6%，V:0.1%，Mo:0.05%，P:0.014%、S:0.015%，復合稀土:0.06%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質； 所述復合稀土中，按重量百分比包含以下組分:Ce:16%, Sc:33%, Gd:16%，Pr:23%，余量為La。
6.—種橋梁用預應力鋼絲生產工藝，包括酸洗、磷化、皂化、冷軋、冷拔以及鍍鋅工藝，其特征在于: ⑴將根據權利要求1生產的鋼絲通過15%-30%的稀硫酸中進行酸洗，酸洗溫度為60-65°C，酸洗時間 20-25min ； ⑵在磷酸鹽溶液中進行磷化處理，酸度PH值為5.5-6.5，磷化時間8-20min，磷化溫度75-90 0C ； ⑶進行皂化處理，皂化液的濃度為75Kg/m3水，溫度為55±5 °C，皂化時間為10_20min ； ⑷將處理后的鋼絲經冷軋和冷拔工序生產出所需規格的鋼絲，再經低溫回火處理； (5)將鋼絲送入鍍鋅設備中進行鍍鋅操作，鋅溫為480-520°C，浸鋅時間為40-50s，電鍍電流為253-265A。
7.根據權利要求6所述的橋梁用預應力鋼絲生產工藝，其特征在于:所述步驟⑷中的回火工序，先在230-250°C的溫度下保溫4-6min，然后將溫度保持在180-200°C，維持15_20min，最后空冷至室溫。
8.根據權利要求7所述的橋梁用預應力鋼絲生產工藝，其特征在于:所述步驟(5)的鍍鋅操作前先對鋼絲表面進行清潔，除去表面氧化鐵和雜質。
【文檔編號】C22C38/58GK104451441SQ201410622565
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月8日 優先權日:2014年11月8日
【發明者】姚圣法, 吳海洋 申請人:江蘇天舜金屬材料集團有限公司