[發明專利]適用于6.8和8.8級耐候緊固件的冷鐓鋼及生產方法

在審

• 申請號: 202011594474.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112813346A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 陳紅衛;趙海濤;劉泳;齊建軍;田志強;李光;劉大為;徐德錄;張華;常建偉;馬超;孫劍;任剛;焦雪城
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司;北京國網富達科技發展有限責任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/46;C21D8/00;C22C33/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明公開了一種適用于6.8和8.8級耐候緊固件的冷鐓鋼及生產方法，其成分按重量百分比計如下：C 0.09%～0.13%、Si 0.32%～0.5%、Mn 0.7%～1.2%、P≤0.020%、S≤0.010%、Cr 0.50%～0.75%、Ni 0.15%～0.3%、Cu 0.25%～0.4%、V 0.06～0.11%、Al≥0.010%、N 0.009%～0.013%，其它為Fe和不可避免雜質元素。本冷鐓鋼所制備的緊固件與耐候角鋼的電位差低于50mv，不存在電偶腐蝕，可有效保證輸電耐候鐵塔在大氣中長期使用的安全性；本冷鐓鋼采用低碳設計，具有良好的加工性能，1/3冷頂鍛試驗試樣完好率100%。本冷鐓鋼具有良好的力學性能，可用于生產6.8級、8.8級兩個強度級別緊固件，且所生產的緊固件與耐候角鋼的電位差很低，有效地避免了電偶腐蝕導致的安全隱患。

技術領域

本發明涉及一種冷鐓鋼，尤其是一種適用于6.8和8.8級耐候緊固件的冷鐓鋼及生產方法。

背景技術

我國輸電鐵塔以角鋼塔為主，而角鋼塔加工采用酸洗+熱浸鋅工藝，該工藝對環境污染嚴重；在該工藝逐漸受限及環境需求的情況下，耐候角鋼已開始在工程上進行應用；但與角鋼塔配套的6.8級、8.8級以上Ф20以下耐候螺栓用鋼的開發總體滯后。目前基于橋梁建筑的耐候螺栓用鋼的研究較多，大多考慮10.9級以上Ф30以上大規格螺栓，大規格高強度螺栓考慮高強度勢必增加C含量及合金元素；而鐵塔耐候角鋼為Q420以下的低碳鋼，如與角鋼塔連接存在電偶腐蝕導致安全隱患，且成本較高。

申請號為201610129356.4的中國專利申請，公開了一種耐大氣腐蝕冷鐓鋼熱軋盤條及其生產方法，其成分按重量百分含量為：C 0.12～0.18％、Si 0.15～0.35％、Mn 0.60～0.90％、P≤0.030％、S≤0.030％、Cr 0.70～0.90％、Ni 0.20～0.50％、Cu 0.20～0.50％，其余為鐵和微量雜質。該技術所述的成分范圍中考慮了提高鋼的耐候性，較常見的8.8級冷鐓鋼盤條中的C、Mn元素含量降低，但未添加增加淬透性的元素如B、Mo、V，在滿足8.8級緊固件對強度的要求方面存在困難，特別的是對于Ф20及以上規格滿足能力較低。

申請號：201310290465.0的中國專利申請，公開了一種耐大氣腐蝕的高強度免退火冷鐓鋼的制備方法，其制備方法包括熔化、氧化、檢測合金成分并調整、精煉、澆鑄、熱軋、熱處理，其化學元素重量的百分比為：C 0.35-0.50、Si 0.45-0.55、Mn 0.25-0.356、P0.005-0.025、S 0.005-0.02、Cr 0.35-0.55、Cu 0.65-0.80、Zn 1.0-1.2、W 0.2-0.3、Bi0.19-0.22、Yb 0.01-0.02、Ni 0.08-0.12、Sn 0.01-0.03、Gd 0.02-0.04、Dy 0.12-0.18、余量為鐵。該冷鐓鋼在大氣和水環境下，材料表面耐氧化腐蝕，具有較長的使用壽命，冷墩成型無須退火，進行熱處理，金屬消耗小，但強度高，可用于加工8.8級螺栓及配套螺母。與普通中高強度冷墩鋼比，含碳量降低，具有優良的焊接性能。不足之處在于，該技術提供的的材料可滿足8.8級螺栓及配套螺母的強度要求，但相比普通8.8級冷鐓鋼盤條來說，C含量有較大幅度的提高，在鐵塔應用存在更大的電偶腐蝕；另外，該技術大量添加了貴金屬和稀土元素，必將大大提高材料的生產成本，增加材料推廣的難度，限制材料的使用范圍。