本發(fā)明屬于鋼鐵材料制造領域，具體涉及一種φ7.0mm2000mpa級鍍鋅鋼絲及其制造方法。
背景技術：
：隨著國內各類大型建筑的快速發(fā)展，由于鍍鋅鋼絲具有良好的耐腐蝕性和穩(wěn)定性而受到極大的關注。鍍鋅鋼絲的高強化可以降低工程自身重量，并提高工程安全性能，是鍍鋅鋼絲發(fā)展的必然趨勢。然而，目前國內企業(yè)生產的鍍鋅鋼絲強度級別僅能達到1860mpa。φ7.0mm2000mpa是目前生產難度最大的品種之一，目前市場上尚無穩(wěn)定的成品，無法滿足市場對鍍鋅鋼絲的強度和塑韌性要求。公開號為103495613a的專利申請公開了一種φ5.0mm1960mpa超高強度鋼絲制造工藝，該申請的盤條碳含量為0.82％，主要依靠大幅度的壓縮產生的加工硬化效果來保證鋼絲的強度，該工藝會大幅度降低鋼絲的塑韌性，影響鋼絲的質量。通過研究發(fā)現，鋼絲的強度主要依賴于盤條自身的強度和盤條拉拔過程中的加工強化效應，盤條強度的提升主要依靠合金成分的固溶強化，但固溶強化會造成盤條偏析嚴重，大幅度降低盤條的塑韌性；盤條拉拔過程中的加工強化可以顯著提高鋼絲強度，但是鋼絲拉拔過程中的表面質量難以控制，鋼絲表面的微小缺陷都會嚴重降低其塑韌性，而且過度依賴鋼絲的加工強化必然會惡化其塑性。技術實現要素：本發(fā)明的目的在于提供一種φ7.0mm2000mpa級鍍鋅鋼絲及其制造方法，該鍍鋅鋼絲具有高強度和高塑韌性，該方法能使鍍鋅鋼絲具有高強度和高塑韌性。本發(fā)明所采用的技術方案是：一種φ7.0mm2000mpa級鍍鋅鋼絲，其鋼的化學成分按質量百分比為：c：0.95-1.10％、si：0.90-1.10％、mn：0.30-0.60％、p≤0.025％、s≤0.015％、cu：0.10-0.20％、cr：0.20-0.40％、v≤0.07％、mo≤0.02％、n：0.01-0.02％、al：0.050-0.150％、余量為fe及不可避免的雜質。本發(fā)明還提供一種φ7.0mm2000mpa級鍍鋅鋼絲的制造方法，包括了盤條制成鍍鋅鋼絲的全部流程，主要包括如下步驟：盤條檢驗→酸洗磷化→拉絲→熱鍍→穩(wěn)定化；盤條檢驗階段經斯太爾摩控冷工藝生產熱軋盤條，并對盤條進行離線等溫淬火處理，所述盤條的化學成分按質量百分比為：c：0.95-1.10％、si：0.90-1.10％、mn：0.30-0.60％、p≤0.025％、s≤0.015％、cu：0.10-0.20％、cr：0.20-0.40％、v≤0.07％、mo≤0.02％、n：0.01-0.02％、al：0.050-0.150％、余量為fe及不可避免的雜質；所述盤條的直徑為φ15.0±0.20mm，橢圓度≤0.45mm；所述盤條的抗拉強度rm≥1350mpa，斷后伸長率a≥12.0％，面縮率z≥30.0％；所述盤條的金相組織以珠光體+索氏體為主，索氏體化率大于90％，不含有妨礙影響使用的馬氏體等組織，珠光體片間距為110±30nm；酸洗磷化階段將盤條依次浸泡于酸洗池、熱水池和磷化池，以清除盤條表面的氧化鐵皮，經酸洗磷化后盤條表面呈現暗灰色，無黑色氧化鐵皮質點，盤條表面具備拉絲條件；所述酸洗池包括3個不同濃度的酸洗槽，盤條酸洗時采用間歇式酸洗方式，依次通過3個酸洗槽；拉絲階段盤條直徑為φ15.0±0.20mm，拉拔后鋼絲直徑為φ6.80mm，鋼絲總拉拔率為79.45％；拉絲總道次為9道，其壓下率采用前四道次壓下率較大，后五道次壓下率依次降低的方式，其中最大壓下率不超過25％，保證鋼絲的拉拔強化效果，并避免鋼絲拉拔后期強度與壓下率不匹配造成的斷絲；熱鍍階段鋼絲的熱鍍過程依次為：預熱、熱水洗、風干、鍍鋅，以在鋼絲表面增加一層涂層，增加鋼絲的防腐性；鋼絲預熱后依次經過熱水洗和風干處理，以保證鋼絲表面具備鍍鋅條件；穩(wěn)定化階段穩(wěn)定化過程主要包括放線、定徑、矯直、加熱、冷卻、牽引、收線。按上述方案，在拉絲過程中嚴格控制鋼絲溫度，鋼絲模前溫度≤40℃，模后溫度≤140℃，以確保拉絲效果，防止斷絲，及確保鋼絲強度。按上述方案，3個酸洗槽中的鹽酸濃度分別為：120-150g/l、220-250g/l、100-130g/l，氯化亞鐵濃度分別為：200-250g/l、120-170g/l、50-100g/l，以完全清除盤條表面的氧化鐵皮。按上述方案，熱鍍階段中，鋼絲熱鍍速度為5±0.2m/min，鋼絲單側鍍層厚度為0.1mm，鋼絲經鍍鋅后直徑為φ7.0±0.07mm，該步驟能提高鋼絲的強度和塑韌性。按上述方案，熱鍍階段中，預熱介質為鉛液，預熱溫度為430±5℃，預熱過程主要用于去除鋼絲表面的拉絲潤滑粉及其他雜質；鍍鋅過程中采用純鋅作為介質，鍍鋅溫度為460±5℃，鍍鋅后的鋼絲自然風冷至室溫；該步驟能確保鍍層質量，提高鋼絲的強度和塑韌性。按上述方案，穩(wěn)定化階段中，加熱溫度為400±5℃，冷卻方式為熱水冷卻，牽引壓力為2840±50kg，穩(wěn)定化過程中鋼絲的拉速為200±10m/min，收線后鋼絲的盤卷直徑為φ5.0±0.5m，該過程能確保鋼絲的平直度和強度，達到工程應用的條件。本發(fā)明產生的有益效果是：本發(fā)明通過對鋼絲的鋼含量，以及對盤條檢驗階段、酸洗磷化階段、拉絲階段、熱鍍階段、穩(wěn)定化階段的優(yōu)化，使鍍鋅鋼絲具有大直徑、高強度、高塑韌性的特點，即使鍍鋅鋼絲具有直徑φ7.0±0.07mm、抗拉強度rm≥2000mpa、屈服強度rp0.2≥1790mpa、延伸率a≥4％、彎曲(次/180°)≥8、纏繞(3d×8圈)不斷裂、扭轉(次/360°)≥8的特點，滿足市場對鍍鋅鋼絲的強度和塑韌性要求。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：圖1是實施例1的盤條的金相組織圖。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種φ7.0mm2000mpa級鍍鋅鋼絲的制造方法，包括了盤條制成鍍鋅鋼絲的全部流程，主要包括如下步驟：盤條檢驗→酸洗磷化→拉絲→熱鍍→穩(wěn)定化。下面通過5個實例來對每個步驟進行優(yōu)化。盤條檢驗階段經斯太爾摩控冷工藝生產熱軋盤條，并對盤條進行離線等溫淬火處理；實施例1-5#采用的盤條成分、外形尺寸、力學性能、微觀組織分別見表1-4。表1各實施例的化學成分(wt.％)編號csimnpscucrvmonal1#0.960.960.430.0150.0110.120.300.050.0050.0110.1202#1.030.990.380.0200.0120.150.320.040.0120.0160.0863#1.080.980.470.0210.0080.110.290.060.0070.0120.0954#0.981.050.500.0190.0100.160.250.040.0140.0140.1145#1.041.030.420.0110.0090.180.220.020.0150.0110.118表2各實施例的外形尺寸編號直徑/mm橢圓度/mm1#14.940.302#15.110.213#15.090.114#14.980.195#15.040.17表3各實施例的力學性能表4各實施例的微觀組織編號索氏體化率珠光體片間距/nm1#＞90％1192#＞90％973#＞90％894#＞90％1315#＞90％121酸洗磷化階段將盤條依次浸泡于酸洗池、熱水池和磷化池，以清除盤條表面的氧化鐵皮，經酸洗磷化后盤條表面呈現暗灰色，無黑色氧化鐵皮質點，盤條表面具備拉絲條件；所述酸洗池包括3個不同濃度的酸洗槽，盤條酸洗時采用間歇式酸洗方式，依次通過3個酸洗槽；實施例1-5#各實施例的酸洗池成分濃度見表5。表5各實施例的酸洗池成分濃度(g/l)拉絲階段盤條直徑為φ15.0±0.20mm，拉拔后鋼絲直徑為φ6.80mm，鋼絲總拉拔率為79.45％；拉絲總道次為9道，其壓下率采用前四道次壓下率較大，后五道次壓下率依次降低的方式，其中最大壓下率不超過25％；實施例1-5#各實施例的直徑變化情況見表6、各拉絲道次及壓縮率統(tǒng)計見表7。表6各實施例拉拔后的直徑變化(mm)表7各實施例拉絲道次的壓縮率(％)編號第1道第2道第3道第4道第5道第6道第7道第8道第9道1#18.9521.4623.7320.5313.7212.1411.9911.029.022#19.2322.5723.9719.6614.2313.3912.7310.617.723#17.8124.2024.0419.2113.2512.6912.1711.2310.324#17.0922.9924.0820.3215.2712.6412.0910.378.265#17.3923.0724.1821.5014.5612.2311.1610.829.58熱鍍階段鋼絲的熱鍍過程依次為：預熱、熱水洗、風干、鍍鋅，以在鋼絲表面增加一層涂層，增加鋼絲的防腐性；鋼絲預熱后依次經過熱水洗和風干處理，以保證鋼絲表面具備鍍鋅條件；實施例1-5#各實施例的熱鍍工藝參數見表8。表8各實施例的熱鍍工藝參數編號熱鍍速度/(m/min)預熱溫度/℃鍍鋅溫度/℃鍍鋅絲直徑/mm1#5.014304607.022#5.054314607.033#4.994304596.994#5.034304607.015#5.014304616.98穩(wěn)定化階段穩(wěn)定化過程主要包括放線、定徑、矯直、加熱、冷卻、牽引、收線。按上述方案，在拉絲過程中嚴格控制鋼絲溫度，鋼絲模前溫度≤40℃，模后溫度≤140℃；實施例1-5#各實施例的穩(wěn)定化工藝參數見表9。表9各實施例的熱鍍工藝參數實施例1-5#各實施例制成鍍鋅鋼絲的檢驗結果見表10。表10各實施例的鍍鋅鋼絲檢驗結果5個實施例中制成的鋼絲均滿足工程應用要求：直徑φ7.0±0.07mm、抗拉強度rm≥2000mpa、屈服強度rp0.2≥1790mpa、延伸率a≥4％、彎曲(次/180°)≥8、纏繞(3d×8圈)不斷裂、扭轉(次/360°)≥8。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。當前第1頁12