[發明專利]耐蝕性和疲勞特性優良的橋梁用高強度Zn-Al鍍層鋼絲及其制造方法

有效

• 申請號: 201080002456.1
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN102137949A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 下田信之;樽井敏三;兒玉順一;小坂誠;山崎真吾
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C21D8/06;C22C18/04;C22C38/00;C22C38/04;C22C38/54;C23C2/02;C23C2/38
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周欣;陳建全

技術領域

本發明主要涉及適合用于吊橋、斜拉橋等的主纜的橋梁用高強度Zn-Al鍍層鋼絲及其制造方法、以及橋梁用高強度Zn-Al鍍層鋼絲用線材。

本申請基于2009年6月25日在日本提出的專利申請2009-151303號、2009年6月25日在日本提出的專利申請2009-151304號公報、及2009年6月25日在日本提出的專利申請2009-151438號主張優先權，將其內容引用于此。

背景技術

吊橋、斜拉橋等中使用的橋梁用鋼絲通過對熱軋后的線材實施鉛淬火處理、進行拉絲加工、進而實施熱浸鍍Zn等表面處理來制造。另外，鉛淬火處理是用于確保鋼絲強度、且提高拉絲加工的冷加工性的熱處理。在該鉛淬火處理中，采用將熱軋后的線材直接保持在空氣(斯太爾摩(Stelmor)方式)或熔融鹽、沸水等氣氛中的方法、或在將線材再加熱后浸漬在Pb浴等中的方法等。在鉛淬火處理后，通過冷拉絲加工調整鋼絲的強度，進而實施用于提高耐蝕性的表面處理。

一般，用于提高鋼絲耐蝕性的表面處理為熱浸鍍Zn?？墒牵鯓?、斜拉橋設想使用100年以上的長時間，提高橋梁用鋼絲的耐蝕性成為重要的課題。因此，提出了取代熱浸鍍Zn而實施耐蝕性更高的熱浸鍍Zn-Al的鋼絲(例如參照專利文獻1～3)。

可是，難以用與以往的熱浸鍍Zn相同的工序制造熱浸鍍Zn-Al鋼絲。這是因為熱浸鍍Zn鋼絲的制造中使用的氯化銨助鍍劑(flux)在含有Al的Zn-Al鍍浴中分解。例如，如果采用氯化銨通過助鍍劑法制造熱浸鍍Zn-Al鋼絲，則有時發生無法鍍覆等缺陷。

對于這樣的問題，提出了在對鋼絲實施了熱浸鍍Zn后再實施熱浸鍍Zn-Al的利用所謂二浴法的制造方法(例如參照專利文獻4、5)?？墒牵诙》ㄖ校蛐枰獪蕚鋬煞N鍍浴而使工序增加，所以在制造成本上是不利的。

此外，在二浴法中，形成于熱浸鍍Zn鋼絲的鍍層與鋼絲的界面處的Fe-Zn合金層還在浸漬于450℃左右的熔融Zn-Al鍍浴中時生長，合金層加厚，存在疲勞特性、加工性變差的問題。相對于此，提出了在實施電鍍Zn后，實施熱浸鍍Zn-Al，抑制Fe-Zn合金層的生長的方法(例如參照專利文獻6)。可是，該方法也因工序增加而在制造成本上是不利的。

此外，在二浴法中，由于在450℃左右的鍍浴中浸漬兩次，因而有鍍層鋼絲的強度降低的可能性。相對于此，提出了在熱浸鍍Zn后實施拉絲加工，再實施熱浸鍍Zn-Al的方法(例如參照專利文獻7)?？墒?，在該方法中，工序增加，而且不能抑制形成于鍍層與鋼絲的界面處的合金層的生長。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-156418號公報

專利文獻2：日本特開平7-18590號公報

專利文獻3：日本特開平6-235054號公報

專利文獻4：日本特開2002-371343號公報

專利文獻5：日本特開2003-129205號公報

專利文獻6：日本特開2003-155549號公報

專利文獻7：日本特開平8-53779號公報

發明內容

發明所要解決的課題

根據本發明者們的調查結果，在現有的吊橋中，處處可見由腐蝕疲勞破壞造成的橋梁用鋼絲的斷裂。因此，為了謀求提高橋梁用鋼絲的安全性，當務之急是開發在提高耐蝕性的同時還能防止腐蝕疲勞破壞的技術。

本發明的一種方式是解決用一浴法制造耐蝕性優良的Zn-Al鍍層鋼絲時的問題，通過使鍍層的富Al相(富Al初晶)微細化，抑制鍍層與鋼絲的界面處的合金層的生成，提供具有大幅度超過以往的Zn-Al鍍層鋼絲的高耐蝕性及疲勞特性的橋梁用的熱浸鍍Zn-Al系鋼絲。作為更具體的例子，本發明的一種方式能夠提供用于吊橋、斜拉橋的、絲徑為4～8mm、抗拉強度為1500MPa～1800MPa、大于1800MPa且為2000MPa以下、或大于2000MPa、對鋼絲表面實施了Zn-Al鍍覆的耐蝕性和疲勞特性優良的橋梁用高強度Zn-Al鍍層鋼絲。此外，本發明的另一方式能夠提供上述鍍層鋼絲的制造方法以及上述鍍層鋼絲的原材料即線材。

用于解決課題的手段