本文關(guān)鍵詞：拉拔與熱鍍鋅對輸電電纜骨架用高強(qiáng)度鋼絲組織與性能的影響

  更多相關(guān)文章： 冷拔鋼絲 鉛浴脫脂 熱鍍鋅 組織結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能

【摘要】：高強(qiáng)度電力用鍍鋅鋼絲是大跨度遠(yuǎn)距離輸電線路內(nèi)的骨架增強(qiáng)用材料。鋼絲在生產(chǎn)過程中高碳鋼盤條要經(jīng)過大變形量的拉拔,并要受到鉛浴脫脂和熱鍍鋅過程中溫度和時(shí)間的影響,導(dǎo)致鋼絲強(qiáng)度、韌性、塑性發(fā)生變化。本文研究了高強(qiáng)度電力用鍍鋅鋼絲在拉拔及其脫脂和熱鍍鋅過程中的組織和性能,通過對加工過程中顯微組織觀察、力學(xué)性能測試和鋼絲拉伸變形加工硬化模型的建立,得出了拉拔變形量、鉛浴脫脂和熱鍍鋅溫度和時(shí)間對鋼絲組織和性能的影響規(guī)律。建立了鍍鋅環(huán)境中鋼絲內(nèi)部的溫度場模型,實(shí)現(xiàn)了鍍鋅過程中冷拔鋼絲內(nèi)部由表層至心部的溫度分布預(yù)報(bào)。鋼絲在400?C和450?C在線鉛浴脫脂時(shí),其內(nèi)部為具有回復(fù)特征拉長的纖維狀組織;隨脫脂溫度升高,電阻率下降,且冷拔變形量大的電阻率下降緩慢;隨著脫脂溫度從400?C提高到500?C,冷拔變形鋼絲的抗拉強(qiáng)度下降50-100MPa,延伸率有所提高,扭轉(zhuǎn)性能稍有降低;在實(shí)驗(yàn)脫脂時(shí)間9-18s范圍內(nèi),鋼絲的力學(xué)性能變化不大。應(yīng)用Hollomon模型建立了冷拔鋼絲鉛浴脫脂前后的拉伸變形硬化模型,實(shí)現(xiàn)冷拔鋼絲脫脂前后拉伸性能預(yù)報(bào)。脫脂后鋼絲的加工硬化指數(shù)隨應(yīng)變增加而降低,相同應(yīng)變下其加工硬化指數(shù)較非脫脂鋼絲高。通過對鍍鋅層金相顯微組織的觀察,結(jié)合能譜分析,并依據(jù)鋅鐵相圖,研究了在一定工藝下鍍鋅層的組織結(jié)構(gòu)演變規(guī)律。冷拔SWRS-87AM鋼絲(RA=1.61)經(jīng)400?C?9s脫脂,在450?C鍍鋅后表面形成了δ、ζ鋅鐵化合物和η固溶體組成的鍍鋅層,鐵鋅合金層厚度d隨時(shí)間t(5-32s)按指數(shù)規(guī)律增加。在鍍鋅過程中,不同變形量(RA)的冷拔鋼絲的電阻率隨鍍鋅時(shí)間延長而下降;相同鍍鋅時(shí)間,冷拔鋼絲的電阻率隨冷拔變形量的增加而升高;隨鍍鋅時(shí)間的延長,冷拔鋼絲的抗拉強(qiáng)度稍有減低,延伸率變化不大;但表征韌性的扭轉(zhuǎn)性能顯著降低。最終確定了高強(qiáng)度高韌性鋼絲的制造工藝,即對供貨態(tài)?6.5mm鋼絲進(jìn)行冷拔變形(RA=1.6-2.1)+400?C?9s脫脂+450?C?(5-11s)熱鍍鋅,獲得了高強(qiáng)高韌配合的耐候鋼絲,支撐輸電線路骨架制造。
【關(guān)鍵詞】：冷拔鋼絲 鉛浴脫脂 熱鍍鋅 組織結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG356.45;TM75
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-26
• 1.1 論文研究的背景、目的和意義10
• 1.2 電力電纜用鍍鋅鋼絲的制造工藝10-13
• 1.2.1 鍍鋅鋼絲生產(chǎn)工藝流程10
• 1.2.2 鋼絲拉拔之前的盤條表面處理10-11
• 1.2.3 鋼絲的拉拔11-12
• 1.2.4 鉛浴脫脂12
• 1.2.5 熱浸鍍鋅前鋼絲表面處理12
• 1.2.6 鋼絲的鍍鋅12-13
• 1.3 鋼絲拉拔變形研究13-16
• 1.3.1 拉拔變形時(shí)鋼絲的受力狀態(tài)分析13-14
• 1.3.2 鋼絲在拉拔時(shí)的組織變化14
• 1.3.3 鋼絲塑性變形時(shí)的加工硬化即力學(xué)性能的變化14-15
• 1.3.4 金屬材料的加工硬化模型論述15-16
• 1.4 鋼絲鉛浴脫脂的研究16-18
• 1.4.1 冷拔鋼絲應(yīng)變時(shí)效現(xiàn)象、機(jī)理及對組織和力學(xué)性能的影響16-17
• 1.4.2 冷拔鋼絲的回復(fù)軟化現(xiàn)象、機(jī)理及對組織和性能的影響17-18
• 1.5 鋼絲熱鍍鋅的研究18-20
• 1.5.1 鋅-鐵二元平衡相圖及鋅鐵金屬間化合物18-19
• 1.5.2 熱鍍鋅時(shí)鍍鋅層的形成過程與原理19-20
• 1.6 架空絞線用鍍鋅鋼絲的發(fā)展與展望20-21
• 1.7 江陰法爾勝線材制品有限公司目前的研究現(xiàn)狀21-25
• 1.7.1 存在問題21-23
• 1.7.2 化學(xué)成分調(diào)整及提高鋼絲鍍后性能的可行性分析23-25
• 1.8 論文研究內(nèi)容25-26
• 第2章 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法26-31
• 2.1 試驗(yàn)材料26
• 2.2 鋼絲制造工藝流程26-28
• 2.2.1 鋼絲拉拔工藝26-27
• 2.2.2 鋼絲的鉛浴脫脂溫度及時(shí)間27
• 2.2.3 鋼絲的熱鍍鋅時(shí)間27
• 2.2.4 產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備27-28
• 2.3 力學(xué)性能測試及顯微組織表征28-31
• 2.3.1 拉伸試驗(yàn)28
• 2.3.2 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)28-29
• 2.3.3 顯微組織表征29-31
• 第3章 SWRS-87AM鋼絲組織與加工硬化行為31-40
• 3.1 供貨態(tài)SWRS-87AM鋼絲組織與力學(xué)性能31-32
• 3.1.1 供貨態(tài)SWRS-87AM鋼絲顯微組織31-32
• 3.1.2 供貨態(tài)SWRS-87AM盤條力學(xué)性能32
• 3.2 冷拔變形量對鋼絲組織和力學(xué)性能的影響32-36
• 3.2.1 冷拔變形量對鋼絲組織的影響32-35
• 3.2.2 冷拔變形量對鋼絲力學(xué)性能的影響35-36
• 3.3 鋼絲塑性變形加工硬化模型及機(jī)理36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 鉛浴脫脂和熱鍍鋅對冷變形鋼絲組織和性能的影響40-60
• 4.1 鉛浴脫脂對冷變形鋼絲組織和性能的影響40-41
• 4.1.1 鉛浴脫脂對鋼絲組織的影響40
• 4.1.2 脫脂溫度對鋼絲電阻率的影響40-41
• 4.2 鉛浴脫脂對冷變形鋼絲性能及加工硬化的影響41-50
• 4.2.1 鉛浴脫脂工藝參數(shù)對鋼絲力學(xué)性能的影響41-44
• 4.2.2 脫脂處理對鋼絲加工硬化行為的影響44-46
• 4.2.3 脫脂溫度對冷拔鋼絲韌性的影響及扭轉(zhuǎn)斷口分析46-49
• 4.2.4 在線鉛浴脫脂工藝參數(shù)的確定49-50
• 4.3 冷拔鋼絲鍍鋅層形成與生長動力學(xué)50-53
• 4.3.1 鍍鋅層組織結(jié)構(gòu)表征50-51
• 4.3.2 鍍鋅層增厚動力學(xué)51-53
• 4.4 鍍鋅過程溫度場預(yù)報(bào)及鋼絲組織和性能53-58
• 4.4.1 熱浸鍍過程鋼絲內(nèi)部溫度分布預(yù)報(bào)53-54
• 4.4.2 鍍鋅對鋼絲電阻率的影響54-55
• 4.4.3 鍍鋅對鋼絲力學(xué)性能的影響55-58
• 4.5 SWRS-87AM鋼絲強(qiáng)韌化工藝及其應(yīng)用58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 附錄66-69
• 致謝69-70
• 個(gè)人簡歷70

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本文編號：681396