橋梁纜索鋼絲用盤條

分析日本新日鐵和國內(nèi)鋼廠生產(chǎn)的橋梁纜索用高碳鋼盤條力學(xué)性能差異的原因。分別取新日鐵、國內(nèi)A鋼廠和B鋼廠生產(chǎn)的盤條進(jìn)行力學(xué)性能對比，國內(nèi)廠家通過向鋼中添加Cr和V元素來提高盤條的力學(xué)性能，但新日鐵盤條的抗拉強度仍最高，約1 280 MPa；3個鋼廠盤條的延伸率均在14%左右；新日鐵盤條斷面收縮率為44.5%，國內(nèi)鋼廠的盤條斷面收縮率均低于40%。日本新日鐵DLP盤條盡管未添加Cr、V元素，由于采用鹽浴冷卻，其盤條碳當(dāng)量小于國內(nèi)A、B鋼廠的盤條碳當(dāng)量0.08左右，但抗拉強度和斷面收縮率均明顯優(yōu)于國內(nèi)A和B鋼廠DP法生產(chǎn)的盤條。說明DLP和DP 2種不同冷卻工藝是造成盤條力學(xué)性能差異的重要原因。國內(nèi)鋼廠采用的DP工藝是在盤條熱軋后，利用自身余熱經(jīng)過斯太爾摩風(fēng)冷線冷卻，其特點是利用余熱進(jìn)行熱處理，節(jié)約了能源消耗，但缺點是冷卻能力弱，冷卻均勻性差。新日鐵采用的是DLP鹽浴冷卻工藝，它是將熱軋后的盤條通過鹽浴槽實現(xiàn)等溫索氏體化轉(zhuǎn)變。和DP工藝一樣，DLP工藝也是直接利用盤條余熱進(jìn)行熱處理，節(jié)約了能源，而且鹽浴冷卻能力較斯太爾摩風(fēng)冷的更大，冷卻均勻性更好，可提高盤條的索氏體化率及通條性能。此外，鹽浴冷卻沒有鉛浴冷卻造成的鉛污染，符合環(huán)保要求。

分析表明：日本新日鐵盤條采用鹽浴冷卻，冷卻均勻性也更好，可提高盤條的索氏體化率及通條性能，國內(nèi)鋼廠采用斯太爾摩風(fēng)冷線冷卻，冷卻能力弱，冷卻均勻性差；3個鋼廠的盤條索氏體化率均在90%左右，其中新日鐵生產(chǎn)的盤條索氏體化率最高，達(dá)到92.1%，新日鐵生產(chǎn)的盤條索氏體片層間距明顯小于國產(chǎn)盤條，各鋼廠盤條中均發(fā)現(xiàn)馬氏體，但級別均較低；除新日鐵生產(chǎn)的盤條網(wǎng)狀滲碳體級別為零外，國內(nèi)鋼廠的盤條中均有輕微的晶界滲碳體出現(xiàn)。國產(chǎn)盤條平均片層間距在170 nm以上，而新日鐵盤條平均片層間距僅有84.7 nm，片層間距小而均勻是新日鐵盤條的扭轉(zhuǎn)性能優(yōu)于國產(chǎn)盤條的主要原因。DLP鹽浴冷卻工藝比DP斯太爾摩風(fēng)冷工藝更強的冷卻能力和更好的冷卻均勻性是造成高索氏體化率和細(xì)而均勻的索氏體片層間距的重要原因。

使用Na2S2O3·5H2O和K2S2O5混合水溶液對盤條中的帶狀組織進(jìn)行了腐蝕，在金相顯微鏡下帶狀組織沿盤條軸向呈平行分布的白色線狀，新日鐵盤條中沒有發(fā)現(xiàn)帶狀組織，而國內(nèi)鋼廠生產(chǎn)的盤條均出現(xiàn)帶狀組織。由于帶狀組織部位與基體硬度的差別，在拉伸或扭轉(zhuǎn)加工變形時會產(chǎn)生應(yīng)力集中，可能在帶狀組織與基體交界處生成裂紋，從而造成拉拔或扭轉(zhuǎn)斷裂。

文章來源：金屬制品作者：王韜, 陳偉慶,王廣順, 曹長法

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