拉丝用低温快速磷化工艺及机理研究

东南大学硕士学位论文拉丝用低温快速磷化工艺及机理研究姓名：曹文奎申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：蒋建清;于金20060601拉丝用低温快速磷化工艺及机理研究作者：曹文奎学位授予单位：东南大学相似文献(10条)1.期刊论文徐伟.张金柱.张家琦.李伟.XUWei.ZHANGJin-zhu.ZHANGJia-qi.LIWei多丝大直径PC钢绞线的生产工艺设计探索-贵州工业大学学报(自然科学版)2006,35(1)根据制定的1×19多丝大直径PC钢绞线的质量目标和1×7-15.24-1860PC钢绞线的生产经验,通过计算分析设计了生产1×19-28.6-1860PC钢绞线的主要技术参数,并预测了严格按照设计工艺生产的钢丝钢绞线的性能.2.期刊论文方峰.蒋建清.陈少慧.胡显军.倪根来小方坯连铸连轧生产1860MPa级PC钢绞线用高碳热轧盘条的研究-钢铁2004,39(1)通过对小方坯连铸连轧工艺的调整,有效控制了高碳热轧盘条的显微组织、纯净度、表面质量和成分偏析等,生产出了满足1860MPa级PC钢绞线用φ13.0mm热轧盘条,使其抗拉强度高于1100MPa,断面收缩率大于35%,拉丝断丝率低于1.25次/100t.3.学位论文李伟多丝大直径低松弛PC钢绞线的研究与开发2006随着预应力技术的飞速提高，预应力工程的规模更加宏大，对作为骨架材料的PC钢绞线性能提出了更高的要求，目前广泛使用的1×7-φ15.24mm-1860MPa低松弛PC钢绞线日益不能满足高、精、尖预应力工程的需要。为了弥补小直径PC钢绞线强度的不足，在现有原料和工艺水平下，通过增加PC钢绞线的直径来提高预应力产品的强度，具有现实可行性，多丝大直径低松弛PC钢绞线的开发已成为预应力技术的最新发展方向。本文对1×7-φ15.24mm-1860MPa低松弛PC钢绞线的性能与原料质量、生产工艺的关系进行了试验研究，进而设计了1×19大直径低松弛PC钢绞线的生产工艺。研究结果表明，盘条的索氏体含量、心部异常组织和大型夹杂物在后续钢丝的拉拔和捻制过程中作用显著，成为影响钢丝钢绞线的力学性能的主要因素；钢丝拉拔时选择平均道次压缩率为18％左右，按照第一道次压缩率较小、第二道次压缩率较大、以后逐渐降低的分配方式，拉丝效果良好，钢丝具有良好综合性能；当道次压缩率分别为11％、20％和17％左右时相应选择拉丝模工作锥角为10°、14°和12°，搭配合理，拉丝顺利；稳定化处理温度为385℃、张力为130KN时钢绞线综合性能最好，为最佳处理参数。根据研究的结果，本文设计了1×19-28.6mm-1860MPa低松弛PC钢绞线的生产工艺参数：钢绞线结构采用Warrington式线接触式，确定各层钢丝的直径：中心丝为6.6mm，内层丝为6.4mm，外层丝为6.2mm，填充丝为4.95mm；选择宝钢产Φ16mm和Φ12.5mm82B盘条原料，拉丝工艺设计为9道次拉拔，平均部分压缩率为18％～19％，道次工作锥角为10°～14°；稳定化处理时选择温度为365℃、张力为395KN。小批量生产试制表明，严格按照设计的工艺生产的钢绞线性能完全能够满足设计要求，1×19大直径低松弛PC钢绞线的开发取得了成功，下一步的生产调试应该重点考虑提高绞线强度的富余量。4.期刊论文王福新.袁康.秦术宝.朱龙.WangFuxin.YuanKang.QinShubao.ZHULong稳定化处理工艺参数对PC钢绞线性能的影响-金属制品2002,28(5)通过对预应力钢绞线稳定化处理及破断应力松弛试验,分析了稳定化处理前后强度、塑性、松弛率指标的变化趋势:PC钢绞线的松弛率在稳定化处理后1000h的松弛率比未处理的松弛率降低71.01%～84.84%,满足强度、塑性及应力松弛要求的最佳工艺参数为工艺温度375℃,张应力为0.48σb.5.期刊论文王新江.郭世宝.巫保振.WangXinjiang.GuoShibao.WuBaozhenPC钢绞线用82B线材质量研究-金属制品2007,33(5)介绍82B线材的生产工艺及设备,针对钢绞线对82B线材的质量要求,分析82B线材的拉拔性能、通条均匀性、时效期等主要影响因素以及笔尖状断口、劈裂断口和脆性断口的产生条件.研究异常组织及夹杂物在拉拔、绞线过程中的变形行为及其对拉拔断丝和断口的影响,指出提高线材质量的冶金工艺方向.6.学位论文方峰小方坯连铸连轧1860MPa级PC钢绞线用热轧盘条的组织与性能2003先进的生产装备及其控制技术是加快我国钢铁产品结构调整、实现其高性能低成本化的必备条件。就钢的中小规格线材而言,小方坯连铸连轧工艺技术因其无需开坯、热装热送、一火成材等特点而成为当今世界最具竞争力的生产工艺。尽管国内引进了多条具有国际先进水平的小方坯连铸连轧生产线,却因缺乏与之配套的生产工艺控制技术软件,该类生产线在国内只能生产中低档次的钢质盘条,是为与国际先进水平的差距所在。若能改进其生产控制技术,必将以绝对的性价比优势而全面替代当前国内占主流的优质盘条大方坯连铸工艺,有可能成为“连铸替代模铸”后又一次重要的技术进步。1860MPa级PC钢绞线作为第三代高档建筑材料,正被广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁等现代化大型建筑中,且随着我国基础设施建设力度的不断加大,其年需求量更呈稳步攀升之势。为保证该钢绞线的实物质量及其大生产的连续性、高效性,其原料--热轧高碳盘条必须满足以下三个要求：一是力学性能的要求；二是通条性好；三是低的拉拔断丝率。国产热轧高碳盘条与国际先进水平的主要差距就表现在高的断丝率上。因为现代化拉丝生产线的生产效率很高,当拉拔断丝率超过5次/100吨就没有工业应用价值了。该指标是PC钢绞线生产厂家根据其生产连续性所提出的新要求,其十分重要却又无法通过对盘条的抽检来完成的,故只能靠后续拉丝生产线上的实物生产去评判,但却为时已晚,于事无补,因对这一客观的问题缺乏深度的理解与系统研究,故长期以来该热轧高碳盘条主要依赖进口。鉴于此,本文以1860MPa级PC钢绞线用热轧盘条的小方坯连铸连轧生产和后续的拉丝形变过程为对象,以降低拉拔断丝率为目标,较为系统地研究了小方坯连铸连轧及拉丝形变过程,通过大量的统计分析、形貌分析、微观分析、力学分析和综合分析,发现了影响这一复杂工程问题的主要矛盾和控制拉拔断丝率的重要依据,并提出了相应的解决方案。主要创新成果如下：采用小方坯连铸试制出力学性能满足要求的1860MPa级PC钢绞线用Ф13mm热轧盘条,分析了冷拉拔至Ф5mm左右的钢丝过程中盘条的组织和珠光体组织的变形情况。结果表明,形变后的钢丝,横截面上晶粒显著细化,而在纵截面上品粒逐渐被拉长呈纤维状；其抗拉强度则随着形变量的增加而不断增加;形变前的珠光体团为随机取向,Fe3C片很平直;随着形变量的增加,Fe3C片逐渐转到与拉丝轴平行的方向上,基本与拉丝轴方向一致。Fe3C片越接近平行于拉丝方向排列,越有利于拉丝形变的进行。由于热轧高碳盘条在拉拔生产中的断丝率偏高,无法满足拉丝生产的现象,分析了导致其断丝的可能原因。研究结果表明：导致热轧高碳盘条拉拔断丝的主要原因是盘条的表面缺陷(裂纹、折叠、表面夹渣等)和芯部缺陷(夹杂物、成分偏析引起的异常组织等)。结合盘条生产工艺可知：结晶器的内壁磨损、结晶器液面波动,以及未采用专用保护渣等是造成热轧高碳盘条表面缺陷的主要原因；钢的纯净度,未能充分排除各类夹杂物,以及连铸过程中发生严重的中心偏析是导致芯部缺陷产生的主要因素。通过拉丝断口的形貌和力学分析,提出了“笔尖状断口”新概念,深化了对拉丝断口的认识。长期以来,一直将该类断口归于杯锥状断口。由于杯锥状断口与拉丝断口在受力状态上存在着显著的差异：杯锥状断口在单向拉伸状态下发生颈缩,在材料心部受力状态为三向张应力；而拉丝断口的受力状态为轴向拉应力、径向压应力；断口形貌上也存在着显著的差异。因此,该拉丝断口不应归于杯锥状断口,而应称为“笔尖状断口”。其形貌不仅受到材料性能参数的影响,还受到拉丝模具及拉丝工艺参数的影响。模拟计算表明,拉丝模具顶角越大,笔尖变得更细长；拉丝模具与盘条之间的摩擦系数越大,笔尖越短。针对微裂纹、夹杂物等显微缺陷在材料中客观存在的现实,研究了这些缺陷存在的安全性问题。通过表面缺陷试验和芯部缺陷的有限元计算模拟,确定了其临界尺寸。研究结果表明,1860MPa级PC钢绞线用热轧高碳盘条JIC=0.0148MPa·m,KIC=57.6MPa·m1/2;热轧高碳盘条的最佳拉拔角约为8°；对于相同尺寸的裂纹,J积分值随着模具顶角的增大而增加：当模具顶角小于8°后,J积分值变化较小,趋于一定值；J积分值随着摩擦系数的增大而增大；最终提出了“盘条的表面缺陷临界尺寸约为0.18mm,芯部缺陷临界尺寸为30μm-40μm左右”的判据,这一结果为小方坯连铸连轧生产1860MPa级PC钢绞线用热轧盘条成套工艺的开发提供了重要的理论依据。据此,在江苏沙钢集团的小方坯连铸连轧生产线进行了设备改造和工艺优化试验,取得了良好的效果。结果表明,通过对成分、表面缺陷、夹杂物、成分偏析、显微组织等的控制,采用小方坯连铸连轧高速线材生产线,可以生产出满足现代化拉丝生产装备要求的1860MPa级PC钢绞线用热轧高碳盘条。其抗拉强度超过1150MPa,断面收缩率为38％～40％,拉拔断丝率为1.0～1.5次/100吨。用户使用结果表明,其实物质量与日本产品相当。截止2003年10月,江苏沙钢集团已生产销售1860MPa级PC钢绞线用热轧盘条约49万吨,全部用于替代进口,实现销售收入14亿余元,销售利润3.6亿余元。7.期刊论文赵旭军.孙顺起.ZhaoXujun.SunShunqiPC钢丝钢绞线使用中出现的质量问题分析-金属制品2000,26(3)PC钢丝、钢绞线在使用中常出现PC钢绞线在施工方的检验中破断负荷达不到标准要求和在施工中75%Fb张拉时断线,PC钢丝在施工前按JGJ85-92检验时强度达不到要求,及PC钢丝、钢绞线在张拉时伸长量达不到施工方理想张拉量等问题.通过复检、分析和研究,认为产生这些现象的主要原因是由于检验时拉伸试验机使用非专用钳口和选用标准不当等造成的.8.会议论文段建华我国PC钢绞线用线材质量和需求状况2005本文从满足加工性能和最终产品性能两方面概括PC钢绞线用线材的质量要求,从力学性能、断线类型及频率、表面缺陷几方面总结了几种国产PC线材的实物质量.国产PC线材可以满足国内PC绞线的数量需求,但其中高品质线材的数量并不够.9.期刊论文徐伟.XuWei多丝大直径PC钢绞线的生产及工艺设计-金属制品2007,33(1)预应力混凝土工程的快速发展对预应力混凝土用产品的性能提出了更高的要求,钢绞线正向着大直径、高强度、低松弛、防腐蚀方向发展.对1×19W-28.6mm-1860MPa多丝大直径、高强度、低松弛预应力混凝土用钢绞线的生产工艺进行设计、探索.10.会议论文徐伟多丝大直径PC钢绞线的生产及工艺设计探索2006本文对1×19W-28.6mm-1780MPa多丝大直径、高强度、低松弛预应力混凝土用钢绞线的生产工艺进行了设计研制探索.本文链接：授权使用：艾老师(wfsxkjdx)，授权号：de156cf7-2358-4c41-87c4-9e1000fa61a9下载时间：2010年10月15日