桥梁缆索用超高强度热镀锌钢丝制备工艺研究

摘要

本文以大跨径桥梁缆索用6.20-1960超高强度热镀锌钢丝的研制为基础，选用进口Ф14.0mmS87A和国产Ф14.0mmS90B两种盘条进行平行试制，试制结果表明用上述国产盘条可以生产出满足大跨径桥梁缆索要求的6.20-1960超高强度热镀锌钢丝。
　　在钢丝的研制过程中，对上述两种盘条进行了化学成分、金相组织的比对分析，研究了冷拉拔钢丝的加工硬化行为，分析了不同的热镀锌工艺参数对钢丝性能的影响规律，用扫描电镜观察了不同形变量钢丝的组织，研究了不同热镀锌收线速度对钢丝镀层的影响规律和热镀锌前后钢丝微观组织的区别。
　　结果表明，国产盘条各项性能指标与进口盘条基本相同，平均珠光体片间距分别为153.4nm和142.5nm。用相同工艺制作的Ф6.10mm冷拉钢丝，国产与进口相比，抗拉强度高约70MPa，断后伸长率低0.5％，断面收缩率低10.5%，扭转圈数均大于30圈。在钢丝横截面上，珠光体始终保持等轴分布，但尺寸和间距逐渐减小，渗碳体片层有弯曲现象，随着形变量的增加，弯曲程度也增加；在纵截面上，珠光体随着形变量的增加而被拉长，片间距变小，并且转向钢丝拉拔方向的珠光体比例增大。
　　碱液预处理对钢丝的性能无明显影响，而铅浴预处理的钢丝因短时间的热回复作用，抗拉强度下降约30MPa，扭转圈数从平均31圈下降至平均22圈。但两种预处理钢丝的这些差异在经过热镀锌后基本消除，对最终镀锌钢丝的性能无明显影响。钢丝镀层中的锌铁合金层厚度随收线速度的提高而变薄，但速度过高也会增加纯锌层的厚度，因此在一定收线速度范围内，镀层重量保持稳定。将钢丝的表面锌层用化学法去除，对去镀层前后的钢丝进行拉伸试验，发现两者的最大载荷无明显区别，表明钢丝的镀层在拉伸试验中对钢丝抵抗变形的贡献很小，抗拉强度的下降是由于计算时横截面积的不同而造成的。用扫描电镜观察钢丝热镀锌前后的微观组织，发现热镀锌后钢丝的微观组织内局部区域出现了颗粒状和短杆状的渗碳体，说明热镀锌过程中部分渗碳体产生了碎裂行为。

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第1章 绪 论

1.1引言

1.2桥梁缆索用热镀锌钢丝概述

1.3桥梁缆索用热镀锌钢丝研究现状

1.4本文的主要研究目的和内容

第2章 试验材料及方法

2.1材料

2.2试验方法及设备

第3章 冷拉拔钢丝加工硬化行为及组织演变规律

3.1盘条的分析与选型

3.2冷拉拔加工硬化模型的建立

3.3冷拉拔过程中组织的演变

3.4冷拉拔过程中性能的变化

3.5 本章小结

第4章 热镀锌工艺对钢丝性能和组织的影响

4.1镀锌工艺参数对钢丝力学性能的影响

4.2不同收线速度对钢丝镀层的影响

4.3镀层对钢丝抗拉强度的影响

4.4桥梁缆索用6.20-1960超高强度热镀锌钢丝的成功试制

4.5本章小结

结论

参考文献

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