大跨度桥梁缆索用swrs82b热轧盘条的组织与钢丝扭转性能研究

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1、摘要研究生：徐忠良要导师：蒋建清东南大学SWRS82B热轧盘条是制造大跨度桥梁缆索用镀锌钢丝的原材料．目前，国产SWRS82B盘条生产的镀锌钢丝，其抗拉强度等指标已达到相关标准和使用要求，但扭转性能仍不能满足使用要求，因此，sWRs82B盘条仍然依赖进口．利用SEM对镀锌钢丝扭转断口进行了观察与分析，并将其分成三种类型：第一类是平断断口，断口光滑平整，扭转值通常大于20圈，属于材料达到剪切应力极限而破坏的正常切断；第二类是台阶状断口，断口呈现小的台阶状。扭转值通常在10"-i8圈，主要是由材料内部的带状组织(马氏体)引起的异常断裂；第三类称为斜楔状断口，断面和钢丝轴线成小于45℃的夹角，扭

2、转值一般在lO圈以下，主要是钢丝表面的缺陷造成的。研究了钢丝表面裂纹的形式和尺寸对扭转性能的影响。结果表明：钢丝表面横向裂纹对扭转性能的影响最为严重，裂纹走向和变形走向垂直的次之，裂纹走向和变形走向一致的影响最小。钢丝镀锌后扭转值发生明显降低，研究结果表明，钢丝镀锌前处理对扭转性能基本没有影响，热镀锌过程是造成钢丝扭转性能降低的主要因素．盘条在冷拉拔变形过程中，片状渗碳体发生部分断裂或碎化。采用DSC研究了钢丝在加热过程中能量的变化情况，结果表明：在DSC曲线上400～500"C的温度范围内，出现了转变峰，峰值对应钢丝热镀锌的温度450℃。通过SEM观察了镀锌后渗碳体的形态，结果表明，部分

3、渗碳体由原来的片状转变成了球状。因此钢丝在加热过程中出现了转变峰。通过盘条生产工艺和化学成分的调整：添加合金元素钒以细化晶粒，轧后采用强冷的方式，以提高珠光体转变的过冷度，从而减小珠光体的片层间距．盘条质量改进后，珠光体片层间距由原来的O．14弘,-n减小到0．12pro；盘条的抗拉强度略有提高，面缩率由原来的37％增加到4l％：钢丝对表面裂纹的敏感性也有所降低，横向裂纹的临界尺寸由原来的0．05mm提高到0．15mm；镀锌钢丝的平均扭转值由20圈提高到25圈。DSC结果表明，盘条质量改进后生产的钢丝，其加热过程中DSC曲线上出现转变峰的温度明显推迟，由原来的400--500℃推迟至450

4、℃一550℃的范围，说明盘条组织的细化。有利于减少拉丝过程中形变能的储存，从而提高渗碳体球化转变的温度。SEM观察结果表明，镀锌后渗碳体球化的程度有所降低。通过试制SWRS82B热轧盘条生产工艺和化学成分的改进，采用小方坯连铸连轧工艺生产的SWRS82B热轧盘条，可以生产出满足性能要求的镀锌钢丝。关键词：SWRS82B盘条；钢丝；热镀锌；扭转；渗碳体球化；珠光体；表面缺陷东南大学硕士学位论文Abstractgradu址estudent：XUZhong-liangprofessor：JIANGJian-qingSoutheastUniversitySWRS82Bwirewastherawma

5、terialofhot-dipstrandforlong-spanbridges．Atpr∞ent,thestrengthofhot-dipstrand'scouldreachacceptancecriterion,whichproducedbyhomemadeWRS82Bwire．Nevertheless，it'storsioncapabilitycouldn'tThetorsionfracturesa∞classifiedasthreetypes：evefflfracture，sidestepfractureandfastii舀atedfracture．Evenfracturebelo

6、ngstonormalrupture．11”strandnlptureswhencut-stressreachesitscriticalvalue．Thel'aLgonofsidestepfractureisthatzonatystructuredecreasesthecut-stressofhut-dipsteelstrand．ThedisfigmementsOllthesteelstrandsurfacewillcausefastigiatedfractureeasily．TheformofcrackoilsteelsUandsurface，aswellasthedepthofthec

7、rack,affectsthetorsioncapabilitycritically．Transversecrackiswor∞thantheothertwotypesofcrack．netorsionvalueofsteelstranddecreasedmarkedlyaRergalvanization．Itwasshownthatthepre-processesofgalvanizationdidn’taffecti