[發(fā)明專利]強(qiáng)度及耐蝕性優(yōu)異的高碳鋼線材、鋼絲及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610795245.7
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN106868410A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊裕燮;劉承皓;金皓煉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: POSCO公司
• 主分類號(hào): C22C38/18
• 分類號(hào): C22C38/18;C22C38/02;C22C38/04;C21D8/06;C22C38/40;C22C38/42
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王朋飛,張晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐蝕性優(yōu)異的高碳鋼線材、鋼絲及其制造方法。

背景技術(shù)

起重機(jī)繩索、普通橋梁用纜索等起到支撐構(gòu)筑物，或在船舶或其他位置移送物品時(shí)支撐負(fù)載的作用。在實(shí)際環(huán)境中，這些起重機(jī)繩索和普通橋梁用纜索不是以單根鋼絲的形狀被使用，而是以多根鋼絲擰成的形狀被使用，已知其厚度有多種，最小50mm到1000mm不等。

繩索線直徑的增加表示構(gòu)筑物重量的增加，減少重量的最有效的方法是增加形成繩索的鋼絲的強(qiáng)度。鋼絲的強(qiáng)度直接關(guān)系到產(chǎn)品輕量化的問(wèn)題，因此鋼絲用鋼種的研發(fā)方向以高強(qiáng)度化為主。

鋼絲高強(qiáng)度化是依據(jù)1960年代恩伯里(Embury)和菲舍爾(Fisher)提出的實(shí)驗(yàn)式。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)式，提高強(qiáng)度的最有效的方法有(1)增加材料的強(qiáng)度、(2)提高根據(jù)能夠防止位錯(cuò)運(yùn)行的初期組織的微細(xì)化的加工硬化率、(3)增加拉伸加工量等。

根據(jù)材料強(qiáng)度增加及控制組織的加工硬化率的提高，主要利用添加合金元素，其中，C起到固溶強(qiáng)化及析出強(qiáng)化效果的作用，Cr起到在奧氏體中使C的擴(kuò)散低下及由此引起的成核位點(diǎn)增加所帶來(lái)的組織細(xì)微化及由此帶來(lái)的拉伸加工性的增加的作用，Si起到增加根據(jù)鐵素體內(nèi)固溶強(qiáng)化及珠光體組織微細(xì)化的初期強(qiáng)度的作用。

最后，與前面所提及的根據(jù)添加合金元素的強(qiáng)度增加方法，拉伸加工量增加是能夠更有效地增加強(qiáng)度的方法，但是，已知根據(jù)實(shí)驗(yàn)室結(jié)果，增加拉伸加工量時(shí)，強(qiáng)度將指數(shù)性地增加。其理由被解釋為，珠光體組織沿拉伸方向整體旋轉(zhuǎn)時(shí)，以軟質(zhì)相與硬質(zhì)相層層存在的復(fù)合組織的形式存在，而且隨著拉伸加工量的增加，滲碳體內(nèi)存在的碳向鐵素體擴(kuò)散的含量會(huì)增加，并且這種碳過(guò)飽和于鐵素體內(nèi)，從而起到與馬氏體相同的作用，這種組織的形成大大增加強(qiáng)度。但是，到目前為止主要是在理論上進(jìn)行說(shuō)明，還沒(méi)有得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

并且，上述構(gòu)筑物使用于鹽分較多的海邊等，為了抑制鹽分滲透到鋼中，作了以下努力：在鋼絲表面形成Zn、Zn-Al等鍍覆層，或如起重機(jī)繩索等的情況，在其表面涂上油來(lái)使對(duì)其的影響最小化。但是，在實(shí)際環(huán)境中，會(huì)不可避免地發(fā)生鍍層脫落或油被去除的情況，并且Fe與HCl、NaCl等產(chǎn)生反應(yīng)，從而形成腐蝕坑，導(dǎo)致早起折損，從而只能更換繩索。

并且，由于Zn由滑移系少的六方密堆積(HCP，hexagonal close packing)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，從而具有大大降低拉伸性等使制造成本上升等問(wèn)題，因此認(rèn)為應(yīng)通過(guò)鋼種設(shè)計(jì)及工序控制來(lái)減少上述問(wèn)題。

因此，需要開發(fā)一種強(qiáng)度優(yōu)異且即使沒(méi)有人為地形成鍍層也能夠具有優(yōu)異的耐蝕性的高碳鋼線材、鋼絲及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于，提供一種抑制微細(xì)組織及合金組成，從而強(qiáng)度及耐蝕性優(yōu)異的高碳鋼線材、鋼絲及其制造方法。

此外，本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題并不限定于上述內(nèi)容，本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題可由本說(shuō)明書的整體內(nèi)容來(lái)理解，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，理解本發(fā)明的附加的技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有任何困難。

技術(shù)方案

本發(fā)明的一方面涉及一種強(qiáng)度及耐蝕性優(yōu)異的高碳鋼線材，其中，以重量％計(jì)，所述高碳鋼材包含：0.9～1.1％的C、0.7～1.5％的Si、0.07～0.1％的Mn、0.3～0.8％的Cr、0.030％以下的P、0.010％以下的S、余量Fe及其他不可避免的雜質(zhì)，并且微細(xì)組織包含95面積％以上的珠光體。

本發(fā)明的另一方面涉及一種強(qiáng)度及耐蝕性優(yōu)異的高碳鋼鋼絲，其中，以重量％計(jì)，所述高碳鋼鋼絲包含：0.9～1.1％的C、0.7～1.5％的Si、0.07～0.1％的Mn、0.3～0.8％的Cr、0.030％以下的P、0.010％以下的S、余量Fe及其他不可避免的雜質(zhì)，并且微細(xì)組織包含95面積％以上的珠光體。

本發(fā)明的另一方面涉及一種強(qiáng)度及耐蝕性優(yōu)異的高碳鋼線材的制造方法，所述方法包括以下步驟：

將含有上述合金組成的鋼坯在1000～1100℃下維持90～120分鐘；

在950～1050℃下對(duì)所述鋼坯進(jìn)行精軋，并以980～1050℃的最終軋制入口溫度進(jìn)行最終軋制，由此制得線材；以及

在850～950℃下對(duì)所述線材進(jìn)行收卷，并在斯太爾摩冷卻區(qū)域以8～10℃/秒的冷卻速度進(jìn)行冷卻。

補(bǔ)充而言，所述技術(shù)問(wèn)題的解決方法中，并沒(méi)有全部列舉了本發(fā)明的特征。本發(fā)明的各種特征及由此帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)和效果，可以通過(guò)參照以下的具體實(shí)施方式理解得更加詳細(xì)。

有益效果