桥梁缆索钢丝用盘条

分析日本新日铁和国内钢厂生产的桥梁缆索用高碳钢盘条力学性能差异的原因。分别取新日铁、国内A钢厂和B钢厂生产的盘条进行力学性能对比，国内厂家通过向钢中添加Cr和V元素来提高盘条的力学性能，但新日铁盘条的抗拉强度仍最高，约1 280 MPa；3个钢厂盘条的延伸率均在14%左右；新日铁盘条断面收缩率为44.5%，国内钢厂的盘条断面收缩率均低于40%。日本新日铁DLP盘条尽管未添加Cr、V元素，由于采用盐浴冷却，其盘条碳当量小于国内A、B钢厂的盘条碳当量0.08左右，但抗拉强度和断面收缩率均明显优于国内A和B钢厂DP法生产的盘条。说明DLP和DP 2种不同冷却工艺是造成盘条力学性能差异的重要原因。国内钢厂采用的DP工艺是在盘条热轧后，利用自身余热经过斯太尔摩风冷线冷却，其特点是利用余热进行热处理，节约了能源消耗，但缺点是冷却能力弱，冷却均匀性差。新日铁采用的是DLP盐浴冷却工艺，它是将热轧后的盘条通过盐浴槽实现等温索氏体化转变。和DP工艺一样，DLP工艺也是直接利用盘条余热进行热处理，节约了能源，而且盐浴冷却能力较斯太尔摩风冷的更大，冷却均匀性更好，可提高盘条的索氏体化率及通条性能。此外，盐浴冷却没有铅浴冷却造成的铅污染，符合环保要求。

分析表明：日本新日铁盘条采用盐浴冷却，冷却均匀性也更好，可提高盘条的索氏体化率及通条性能，国内钢厂采用斯太尔摩风冷线冷却，冷却能力弱，冷却均匀性差；3个钢厂的盘条索氏体化率均在90%左右，其中新日铁生产的盘条索氏体化率最高，达到92.1%，新日铁生产的盘条索氏体片层间距明显小于国产盘条，各钢厂盘条中均发现马氏体，但级别均较低；除新日铁生产的盘条网状渗碳体级别为零外，国内钢厂的盘条中均有轻微的晶界渗碳体出现。国产盘条平均片层间距在170 nm以上，而新日铁盘条平均片层间距仅有84.7 nm，片层间距小而均匀是新日铁盘条的扭转性能优于国产盘条的主要原因。DLP盐浴冷却工艺比DP斯太尔摩风冷工艺更强的冷却能力和更好的冷却均匀性是造成高索氏体化率和细而均匀的索氏体片层间距的重要原因。

使用Na2S2O3·5H2O和K2S2O5混合水溶液对盘条中的带状组织进行了腐蚀，在金相显微镜下带状组织沿盘条轴向呈平行分布的白色线状，新日铁盘条中没有发现带状组织，而国内钢厂生产的盘条均出现带状组织。由于带状组织部位与基体硬度的差别，在拉伸或扭转加工变形时会产生应力集中，可能在带状组织与基体交界处生成裂纹，从而造成拉拔或扭转断裂。

文章来源：金属制品作者：王韬, 陈伟庆,王广顺, 曹长法

沈献民 编辑整理