阅读说明：本技术 一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法 (Method for inhibiting reduction of torsion performance of high-strength galvanized steel wire after plating ) 是由 王秉喜 郭大勇 高航 张博 潘阳 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及金属制品加工工艺技术领域,尤其涉及一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法。具体包括：1)控制锌温与浸锌时间；所述锌温控制在440～460℃,所述浸锌时间控制在10～25秒。2)控制拉拔速度,控制钢丝温升；所述拉拔速度控制在4～8m/s；所述钢丝温升控制在≤120℃。3)控制钢丝碳偏析指数。所述钢丝碳偏析指数为钢丝横截面碳含量最大值与平均值的比值,钢丝碳偏析指数控制在小于1.1。本发明主要适用于高强镀锌钢丝生产,本发明有效抑制了钢丝镀锌过程中造成的扭转性能下降,满足了高强镀锌钢丝对扭转性能的标准要求。(The invention relates to the technical field of metal product processing technology, in particular to a method for inhibiting the reduction of the torsion performance of a high-strength galvanized steel wire after plating. The method specifically comprises the following steps: 1) controlling the zinc temperature and the zinc dipping time; the temperature of the zinc is controlled to be 440-460 ℃, and the zinc immersion time is controlled to be 10-25 seconds. 2) Controlling the drawing speed and the temperature rise of the steel wire; the drawing speed is controlled to be 4-8 m/s; the temperature rise of the steel wire is controlled to be less than or equal to 120 ℃. 3) Controlling the carbon segregation index of the steel wire. The steel wire carbon segregation index is the ratio of the maximum value and the average value of the carbon content of the cross section of the steel wire, and is controlled to be less than 1.1. The invention is mainly suitable for the production of high-strength galvanized steel wires, effectively inhibits the reduction of the torsional property caused in the process of steel wire galvanizing, and meets the standard requirement of the high-strength galvanized steel wires on the torsional property.)

一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法

技术领域

本发明涉及金属制品加工工艺技术领域，尤其涉及一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法。

背景技术

高强钢丝是用优质高碳钢盘条经索氏体化处理、酸洗、镀铜或磷化后冷拔制成。高强度钢丝，是以热轧盘条为原料，通过冷拉得到的，钢丝冷拉过程中受到两项压缩力和一项拉伸力的作用发生塑性变形，内部金相组织不断强化，最后得到变形织构，抗拉强度可以达到2000～3500Mpa。

通常情况下高强镀锌钢丝在生产过程中需经热镀锌工序，热镀锌工艺是对钢丝表面通过熔融的锌液进行锌层涂覆的过程。

热镀锌工艺会对钢丝的组织性能产生影响，镀后钢丝扭转性能存在严重下降情况，扭转性能通常从镀前约25～35次降至镀后的10余次，有时甚至不足10次，相当一部分镀锌钢丝扭转性能达不到标准要求，是高强镀锌钢丝生产的主要难点之一，钢丝强度越高扭转性能下降趋势越明显，因此解决此问题显得十分迫切。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法。有效抑制了高强镀锌钢丝镀锌过程中造成的扭转性能下降，大幅度提高了高强镀锌钢丝扭转性能合格率，满足了高强镀锌钢丝对扭转性能的标准要求。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法，具体包括：

1)控制锌温与浸锌时间；

所述锌温控制在440～460℃，所述浸锌时间控制在10～25秒。

2)控制拉拔速度，控制钢丝温升；

所述拉拔速度控制在4～8m/s；所述钢丝温升控制在≤120℃。

3)控制钢丝碳偏析指数。

所述钢丝碳偏析指数为钢丝横截面碳含量最大值与平均值的比值，钢丝碳偏析指数控制在小于1.1。

与现有方法相比，本发明的有益效果是：

1、锌温和浸锌时间是镀锌工艺主要参数，通过设计锌温和浸锌时间从而控制组织中片层渗碳体碎裂球化是提高钢丝扭转性能主要技术措施，锌温控制在440～460℃,浸锌时间10-25秒。

2、拉拔速度是钢丝在拉拔过程会出现温升的主要影响因素，拉拔速度越高钢丝温升越高，对钢丝扭转性能影响越大，因此拉拔速度控制在4～8m/s，钢丝温升控制在小于等于120℃。

3、钢丝碳偏析越重对钢丝扭转性能影响越大，钢丝碳偏析指数(钢丝横截面碳含量最大值与平均值的比值)控制在小于1.1。

本发明提供一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法，主要适用于高强镀锌钢丝生产，本发明有效抑制了钢丝镀锌过程中造成的扭转性能下降，满足了高强镀锌钢丝对扭转性能的标准要求。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：

一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法，具体包括：

1)控制锌温与浸锌时间；

所述锌温控制在440～460℃，所述浸锌时间控制在10～25秒。

2)控制拉拔速度，控制钢丝温升；

所述拉拔速度控制在4～8m/s；所述钢丝温升控制在≤120℃。

3)控制钢丝碳偏析指数。

所述钢丝碳偏析指数为钢丝横截面碳含量最大值与平均值的比值。所述钢丝碳偏析指数控制在小于1.1。

热镀锌工艺是对钢丝表面通过熔融的锌液进行锌层涂覆的过程，会对钢丝的内部微观组织产生影响，冷拉拔钢丝是呈拉伸态的纤维状珠光体组织，经过热镀锌后部分纤维状珠光体出现碎裂球化现象，当渗碳体呈单一片层结构时位错在铁素体中能顺利滑移。当渗碳体发生破碎球化散落分布在铁素体中时将阻碍位错的滑移，若颗粒的尺寸较小位错在绕过颗粒后可以继续滑移，若渗碳体颗粒的尺寸较大对基体连续性破坏较大位错难以移动。当渗碳体球化现象越严重，颗粒状渗碳体数量越多、尺寸越大、分布越弥散，其对位错滑移的阻力也越大，晶粒越不容易滑移变形，从而导致材料的韧性急剧下降。同时大颗粒的球状渗碳体颗粒周围伴随着显微孔洞，在渗碳体/铁素体的两相界面处会出现微观缺，当钢丝进行扭转时这些区域非常容易成为裂纹源引起钢丝开裂导致扭转性能急剧下降。因此控制镀锌过程中组织片层渗碳体发生了碎裂球化现象是抑制钢丝镀后扭转性能下降的有效工艺措施。

钢丝拉拔由于形变和摩擦做功导致钢丝温度快速升高，一般拉拔条件下高碳钢拉拔一道次平均温升100～160℃，多道次拉拔后钢丝温度累积可达500～600℃，极易引起应变时效硬化，即钢中碳原子和一部分片状渗碳体分解出的碳原子扩散到位错中心使位错更稳定，从而使钢丝强度增高韧性下降。高碳钢拉拔过程中钢丝温度达到140℃就出现应变时效硬化现象，当钢丝在140℃条件下进行扭转出现分层现象，表明钢丝已逐渐出现裂纹，钢丝的扭转性能急剧下降。当钢丝处于140℃以上短时间就可以造成扭转性能恶化，因此当钢丝离开拉丝机时的温度在140℃以上，若无法及时降低钢丝温度，就会造成钢丝扭转性能的严重恶化。连续拉拔造成温升的多道次温升积累极易发生应变时效硬化，拉拔速度决定钢丝温升和拉拔道次间的冷却时间，是控制拉拔温升的有效措施。

断口形貌是衡量钢丝扭转性能的主要指标，扭转性能优良的钢丝的断口形貌为平断口，表明钢丝扭转过程中变形均匀。钢丝在扭转时受到持续的切应力并向钢丝中心扩展，由钢丝扭转过程中的受力情况分析可知钢丝表面和芯部组织均匀有利于钢丝扭转变形过程中受力均匀。高强钢丝成分普遍存在偏析，主要是碳偏析，造成芯部与表面组织有一定差异，偏析严重时芯部会出现渗碳体，由于渗碳体的塑性和韧性都较差不能承受较大的变形，当钢丝扭转时切应力扩展至钢丝中心时，切应变不能满足切应力的变化而发生断裂，因此控制钢丝碳偏析从而改善芯部与表面组织差异是提高钢丝扭转性能的有效措施。

【实施例】

下面列举6个实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。

表1中分别列出了实施例1～6钢丝碳偏析指数、锌温(℃)、浸锌时间(S)、拉拔速度(m/s)、钢丝温升(℃)、镀锌钢丝扭转次数的工艺参数。

表1实施例1～6工艺参数表

本发明提供一种抑制高强镀锌钢丝镀后扭转性能下降的方法，主要适用于高强镀锌钢丝生产，本发明有效抑制了钢丝镀锌过程中造成的扭转性能下降，满足了高强镀锌钢丝对扭转性能的标准要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。