本發(fā)明屬于鋼鐵材料制造領(lǐng)域，具體涉及一種φ7.0mm2000mpa級(jí)鍍鋅鋼絲及其制造方法。
背景技術(shù)：
：隨著國(guó)內(nèi)各類(lèi)大型建筑的快速發(fā)展，由于鍍鋅鋼絲具有良好的耐腐蝕性和穩(wěn)定性而受到極大的關(guān)注。鍍鋅鋼絲的高強(qiáng)化可以降低工程自身重量，并提高工程安全性能，是鍍鋅鋼絲發(fā)展的必然趨勢(shì)。然而，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的鍍鋅鋼絲強(qiáng)度級(jí)別僅能達(dá)到1860mpa。φ7.0mm2000mpa是目前生產(chǎn)難度最大的品種之一，目前市場(chǎng)上尚無(wú)穩(wěn)定的成品，無(wú)法滿足市場(chǎng)對(duì)鍍鋅鋼絲的強(qiáng)度和塑韌性要求。公開(kāi)號(hào)為103495613a的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種φ5.0mm1960mpa超高強(qiáng)度鋼絲制造工藝，該申請(qǐng)的盤(pán)條碳含量為0.82％，主要依靠大幅度的壓縮產(chǎn)生的加工硬化效果來(lái)保證鋼絲的強(qiáng)度，該工藝會(huì)大幅度降低鋼絲的塑韌性，影響鋼絲的質(zhì)量。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，鋼絲的強(qiáng)度主要依賴(lài)于盤(pán)條自身的強(qiáng)度和盤(pán)條拉拔過(guò)程中的加工強(qiáng)化效應(yīng)，盤(pán)條強(qiáng)度的提升主要依靠合金成分的固溶強(qiáng)化，但固溶強(qiáng)化會(huì)造成盤(pán)條偏析嚴(yán)重，大幅度降低盤(pán)條的塑韌性；盤(pán)條拉拔過(guò)程中的加工強(qiáng)化可以顯著提高鋼絲強(qiáng)度，但是鋼絲拉拔過(guò)程中的表面質(zhì)量難以控制，鋼絲表面的微小缺陷都會(huì)嚴(yán)重降低其塑韌性，而且過(guò)度依賴(lài)鋼絲的加工強(qiáng)化必然會(huì)惡化其塑性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種φ7.0mm2000mpa級(jí)鍍鋅鋼絲及其制造方法，該鍍鋅鋼絲具有高強(qiáng)度和高塑韌性，該方法能使鍍鋅鋼絲具有高強(qiáng)度和高塑韌性。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種φ7.0mm2000mpa級(jí)鍍鋅鋼絲，其鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為：c：0.95-1.10％、si：0.90-1.10％、mn：0.30-0.60％、p≤0.025％、s≤0.015％、cu：0.10-0.20％、cr：0.20-0.40％、v≤0.07％、mo≤0.02％、n：0.01-0.02％、al：0.050-0.150％、余量為fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還提供一種φ7.0mm2000mpa級(jí)鍍鋅鋼絲的制造方法，包括了盤(pán)條制成鍍鋅鋼絲的全部流程，主要包括如下步驟：盤(pán)條檢驗(yàn)→酸洗磷化→拉絲→熱鍍→穩(wěn)定化；盤(pán)條檢驗(yàn)階段經(jīng)斯太爾摩控冷工藝生產(chǎn)熱軋盤(pán)條，并對(duì)盤(pán)條進(jìn)行離線等溫淬火處理，所述盤(pán)條的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為：c：0.95-1.10％、si：0.90-1.10％、mn：0.30-0.60％、p≤0.025％、s≤0.015％、cu：0.10-0.20％、cr：0.20-0.40％、v≤0.07％、mo≤0.02％、n：0.01-0.02％、al：0.050-0.150％、余量為fe及不可避免的雜質(zhì)；所述盤(pán)條的直徑為φ15.0±0.20mm，橢圓度≤0.45mm；所述盤(pán)條的抗拉強(qiáng)度rm≥1350mpa，斷后伸長(zhǎng)率a≥12.0％，面縮率z≥30.0％；所述盤(pán)條的金相組織以珠光體+索氏體為主，索氏體化率大于90％，不含有妨礙影響使用的馬氏體等組織，珠光體片間距為110±30nm；酸洗磷化階段將盤(pán)條依次浸泡于酸洗池、熱水池和磷化池，以清除盤(pán)條表面的氧化鐵皮，經(jīng)酸洗磷化后盤(pán)條表面呈現(xiàn)暗灰色，無(wú)黑色氧化鐵皮質(zhì)點(diǎn)，盤(pán)條表面具備拉絲條件；所述酸洗池包括3個(gè)不同濃度的酸洗槽，盤(pán)條酸洗時(shí)采用間歇式酸洗方式，依次通過(guò)3個(gè)酸洗槽；拉絲階段盤(pán)條直徑為φ15.0±0.20mm，拉拔后鋼絲直徑為φ6.80mm，鋼絲總拉拔率為79.45％；拉絲總道次為9道，其壓下率采用前四道次壓下率較大，后五道次壓下率依次降低的方式，其中最大壓下率不超過(guò)25％，保證鋼絲的拉拔強(qiáng)化效果，并避免鋼絲拉拔后期強(qiáng)度與壓下率不匹配造成的斷絲；熱鍍階段鋼絲的熱鍍過(guò)程依次為：預(yù)熱、熱水洗、風(fēng)干、鍍鋅，以在鋼絲表面增加一層涂層，增加鋼絲的防腐性；鋼絲預(yù)熱后依次經(jīng)過(guò)熱水洗和風(fēng)干處理，以保證鋼絲表面具備鍍鋅條件；穩(wěn)定化階段穩(wěn)定化過(guò)程主要包括放線、定徑、矯直、加熱、冷卻、牽引、收線。按上述方案，在拉絲過(guò)程中嚴(yán)格控制鋼絲溫度，鋼絲模前溫度≤40℃，模后溫度≤140℃，以確保拉絲效果，防止斷絲，及確保鋼絲強(qiáng)度。按上述方案，3個(gè)酸洗槽中的鹽酸濃度分別為：120-150g/l、220-250g/l、100-130g/l，氯化亞鐵濃度分別為：200-250g/l、120-170g/l、50-100g/l，以完全清除盤(pán)條表面的氧化鐵皮。按上述方案，熱鍍階段中，鋼絲熱鍍速度為5±0.2m/min，鋼絲單側(cè)鍍層厚度為0.1mm，鋼絲經(jīng)鍍鋅后直徑為φ7.0±0.07mm，該步驟能提高鋼絲的強(qiáng)度和塑韌性。按上述方案，熱鍍階段中，預(yù)熱介質(zhì)為鉛液，預(yù)熱溫度為430±5℃，預(yù)熱過(guò)程主要用于去除鋼絲表面的拉絲潤(rùn)滑粉及其他雜質(zhì)；鍍鋅過(guò)程中采用純鋅作為介質(zhì)，鍍鋅溫度為460±5℃，鍍鋅后的鋼絲自然風(fēng)冷至室溫；該步驟能確保鍍層質(zhì)量，提高鋼絲的強(qiáng)度和塑韌性。按上述方案，穩(wěn)定化階段中，加熱溫度為400±5℃，冷卻方式為熱水冷卻，牽引壓力為2840±50kg，穩(wěn)定化過(guò)程中鋼絲的拉速為200±10m/min，收線后鋼絲的盤(pán)卷直徑為φ5.0±0.5m，該過(guò)程能確保鋼絲的平直度和強(qiáng)度，達(dá)到工程應(yīng)用的條件。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)對(duì)鋼絲的鋼含量，以及對(duì)盤(pán)條檢驗(yàn)階段、酸洗磷化階段、拉絲階段、熱鍍階段、穩(wěn)定化階段的優(yōu)化，使鍍鋅鋼絲具有大直徑、高強(qiáng)度、高塑韌性的特點(diǎn)，即使鍍鋅鋼絲具有直徑φ7.0±0.07mm、抗拉強(qiáng)度rm≥2000mpa、屈服強(qiáng)度rp0.2≥1790mpa、延伸率a≥4％、彎曲(次/180°)≥8、纏繞(3d×8圈)不斷裂、扭轉(zhuǎn)(次/360°)≥8的特點(diǎn)，滿足市場(chǎng)對(duì)鍍鋅鋼絲的強(qiáng)度和塑韌性要求。附圖說(shuō)明下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：圖1是實(shí)施例1的盤(pán)條的金相組織圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種φ7.0mm2000mpa級(jí)鍍鋅鋼絲的制造方法，包括了盤(pán)條制成鍍鋅鋼絲的全部流程，主要包括如下步驟：盤(pán)條檢驗(yàn)→酸洗磷化→拉絲→熱鍍→穩(wěn)定化。下面通過(guò)5個(gè)實(shí)例來(lái)對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行優(yōu)化。盤(pán)條檢驗(yàn)階段經(jīng)斯太爾摩控冷工藝生產(chǎn)熱軋盤(pán)條，并對(duì)盤(pán)條進(jìn)行離線等溫淬火處理；實(shí)施例1-5#采用的盤(pán)條成分、外形尺寸、力學(xué)性能、微觀組織分別見(jiàn)表1-4。表1各實(shí)施例的化學(xué)成分(wt.％)編號(hào)csimnpscucrvmonal1#0.960.960.430.0150.0110.120.300.050.0050.0110.1202#1.030.990.380.0200.0120.150.320.040.0120.0160.0863#1.080.980.470.0210.0080.110.290.060.0070.0120.0954#0.981.050.500.0190.0100.160.250.040.0140.0140.1145#1.041.030.420.0110.0090.180.220.020.0150.0110.118表2各實(shí)施例的外形尺寸編號(hào)直徑/mm橢圓度/mm1#14.940.302#15.110.213#15.090.114#14.980.195#15.040.17表3各實(shí)施例的力學(xué)性能表4各實(shí)施例的微觀組織編號(hào)索氏體化率珠光體片間距/nm1#＞90％1192#＞90％973#＞90％894#＞90％1315#＞90％121酸洗磷化階段將盤(pán)條依次浸泡于酸洗池、熱水池和磷化池，以清除盤(pán)條表面的氧化鐵皮，經(jīng)酸洗磷化后盤(pán)條表面呈現(xiàn)暗灰色，無(wú)黑色氧化鐵皮質(zhì)點(diǎn)，盤(pán)條表面具備拉絲條件；所述酸洗池包括3個(gè)不同濃度的酸洗槽，盤(pán)條酸洗時(shí)采用間歇式酸洗方式，依次通過(guò)3個(gè)酸洗槽；實(shí)施例1-5#各實(shí)施例的酸洗池成分濃度見(jiàn)表5。表5各實(shí)施例的酸洗池成分濃度(g/l)拉絲階段盤(pán)條直徑為φ15.0±0.20mm，拉拔后鋼絲直徑為φ6.80mm，鋼絲總拉拔率為79.45％；拉絲總道次為9道，其壓下率采用前四道次壓下率較大，后五道次壓下率依次降低的方式，其中最大壓下率不超過(guò)25％；實(shí)施例1-5#各實(shí)施例的直徑變化情況見(jiàn)表6、各拉絲道次及壓縮率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表7。表6各實(shí)施例拉拔后的直徑變化(mm)表7各實(shí)施例拉絲道次的壓縮率(％)編號(hào)第1道第2道第3道第4道第5道第6道第7道第8道第9道1#18.9521.4623.7320.5313.7212.1411.9911.029.022#19.2322.5723.9719.6614.2313.3912.7310.617.723#17.8124.2024.0419.2113.2512.6912.1711.2310.324#17.0922.9924.0820.3215.2712.6412.0910.378.265#17.3923.0724.1821.5014.5612.2311.1610.829.58熱鍍階段鋼絲的熱鍍過(guò)程依次為：預(yù)熱、熱水洗、風(fēng)干、鍍鋅，以在鋼絲表面增加一層涂層，增加鋼絲的防腐性；鋼絲預(yù)熱后依次經(jīng)過(guò)熱水洗和風(fēng)干處理，以保證鋼絲表面具備鍍鋅條件；實(shí)施例1-5#各實(shí)施例的熱鍍工藝參數(shù)見(jiàn)表8。表8各實(shí)施例的熱鍍工藝參數(shù)編號(hào)熱鍍速度/(m/min)預(yù)熱溫度/℃鍍鋅溫度/℃鍍鋅絲直徑/mm1#5.014304607.022#5.054314607.033#4.994304596.994#5.034304607.015#5.014304616.98穩(wěn)定化階段穩(wěn)定化過(guò)程主要包括放線、定徑、矯直、加熱、冷卻、牽引、收線。按上述方案，在拉絲過(guò)程中嚴(yán)格控制鋼絲溫度，鋼絲模前溫度≤40℃，模后溫度≤140℃；實(shí)施例1-5#各實(shí)施例的穩(wěn)定化工藝參數(shù)見(jiàn)表9。表9各實(shí)施例的熱鍍工藝參數(shù)實(shí)施例1-5#各實(shí)施例制成鍍鋅鋼絲的檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。表10各實(shí)施例的鍍鋅鋼絲檢驗(yàn)結(jié)果5個(gè)實(shí)施例中制成的鋼絲均滿足工程應(yīng)用要求：直徑φ7.0±0.07mm、抗拉強(qiáng)度rm≥2000mpa、屈服強(qiáng)度rp0.2≥1790mpa、延伸率a≥4％、彎曲(次/180°)≥8、纏繞(3d×8圈)不斷裂、扭轉(zhuǎn)(次/360°)≥8。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12