【摘要】：隨著橋梁建設(shè)的發(fā)展,對(duì)橋梁纜索用鋼絲的力學(xué)性能和耐蝕性能要求越來(lái)越高。在Zn-5Al合金中添加適量的稀土元素可以改善鍍層的組織結(jié)構(gòu)及耐蝕性能。Zn-Cu-Ti合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐蝕性能,以Zn-Cu-Ti合金做為熱浸鍍材料應(yīng)用到橋梁纜索用鋼絲鮮有報(bào)道。本文以Zn-5Al-XRE和Zn-Cu-Ti合金鍍層鋼絲為研究對(duì)象。借助光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、纏繞試驗(yàn)、X射線衍射儀、CuSO_4試驗(yàn)、中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)、電化學(xué)工作站等試驗(yàn)設(shè)備和方法。研究了添加不同含量的稀土元素對(duì)Zn-5Al合金鍍層鋼絲的組織和性能的影響。另外,探索了Zn-Cu-Ti合金應(yīng)用在高強(qiáng)度橋梁纜索用鋼絲上的最佳熱浸鍍工藝。得出以下結(jié)論:(1)Zn-5Al-XRE合金鍍層鋼絲比Zn-5Al合金鍍層鋼絲的鍍層組織更加致密、均勻,鍍層與基體的結(jié)合力更好。其中稀土元素含量為0.08%的Zn-5Al-0.08RE合金鍍層鋼絲的抗拉強(qiáng)度和耐蝕性表現(xiàn)的最好。(2)熱浸鍍時(shí)間為15s和40s的Zn-Cu-Ti合金鍍層鋼絲表面質(zhì)量較差,鍍層出現(xiàn)鋅瘤等缺陷。在彎曲纏繞時(shí)鍍層表面出現(xiàn)起皮、開(kāi)裂。且熱浸鍍?yōu)?5s的Zn-Cu-Ti合金鍍層鋼絲鍍層的結(jié)合力較差。20s~35s時(shí)間參數(shù)下的Zn-Cu-Ti合金鍍層鋼絲表面質(zhì)量表現(xiàn)優(yōu)良。隨著熱浸鍍時(shí)間的延長(zhǎng),Zn-Cu-Ti合金鍍層鋼絲的抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)一個(gè)整體下降的趨勢(shì),但下降趨勢(shì)較小。熱浸鍍時(shí)間為30s參數(shù)下的Zn-Cu-Ti合金鍍層鋼絲耐蝕性表現(xiàn)的最好。比較熱浸鍍時(shí)間為30s下的Zn-Cu-Ti合金鍍層鋼絲與Zn-5Al合金鍍層鋼絲的抗拉強(qiáng)度和耐蝕性能,Zn-Cu-Ti合金鍍層鋼絲均優(yōu)于Zn-5Al合金鍍層鋼絲。
【圖文】：

其可以用于在大的受力件上。其次，鋼絲有著的良好的耐蝕性能，使用壽命較長(zhǎng)，可以長(zhǎng)期使用，節(jié)約成本。隨著人們對(duì)金屬理論研究的發(fā)展，特別在鋼絲產(chǎn)品的研究上，得出鋼絲中含有大量的索氏體會(huì)增加鋼絲的塑性和韌性，經(jīng)過(guò)拉拔后鋼絲會(huì)有一個(gè)很高的抗拉強(qiáng)度。利用這種優(yōu)良的性能，慢慢的鋼絲應(yīng)用到橋梁纜索上，，滿足現(xiàn)代交通工業(yè)發(fā)展的需要。當(dāng)前，依據(jù)鋼絲所使用的部位，橋梁纜索用鋼絲分斜拉索鋼絲和懸索主纜鋼絲，兩種鋼絲分別應(yīng)用在大跨度的斜拉橋和懸索橋上。斜拉橋經(jīng)常被人們稱為斜張橋，它是一種由主塔兩邊連接著斜拉索將主梁吊起的結(jié)構(gòu)，類似于三角形[1]。這種斜拉索橋梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搭配合理，是一種常見(jiàn)的橋型。懸索橋相對(duì)于斜拉橋，其跨越能力更強(qiáng)，懸索橋又稱為吊橋。是一種由主纜、主塔、錨碇、加勁梁和吊索組成，主纜會(huì)由多根索股組成，索股就是由多根高強(qiáng)度熱浸鍍鋼絲組合而成[2]。如圖 1.1 為斜拉橋和懸索橋圖。兩種類型的橋梁主要使用在寬度較大的河流、湖泊、江海等地方。斜拉索鋼絲和懸索主纜鋼絲在橋梁上的主要作用是承重、傳力，是支撐起橋梁的主要結(jié)構(gòu)。由于斜拉索鋼絲和懸索主纜鋼絲組成的橋梁纜索會(huì)一直承受著動(dòng)載荷和靜載荷，還長(zhǎng)期處在風(fēng)雨、潮濕的環(huán)境中工作。易遭受應(yīng)力、疲勞、腐蝕等各種形式的破壞，致使纜索失效、橋梁結(jié)構(gòu)受損�？赡芤鸢踩鹿驶蛘呓�(jīng)濟(jì)上的損失。因此提高橋梁纜索用鋼絲的強(qiáng)度以及耐蝕性能對(duì)橋梁纜索建設(shè)上有著重要的意義[3]。

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文熱軋的盤條經(jīng)過(guò)存放、運(yùn)輸過(guò)程，表面會(huì)生銹且生成一層硬脆的氧化皮。這些氧化皮如果不處理的話，不利于盤條與鋼絲的拉拔。造成鋼絲表面缺陷，影響鋼絲性能。橋梁纜索用鋼絲去除盤條氧化皮的方法一般都采用鹽酸浸洗。鹽酸浸洗時(shí)要根據(jù)盤條的氧化皮和生銹情況調(diào)整鹽酸的濃度和浸洗時(shí)間，保證氧化皮去除干凈的同時(shí)，也要防止因?yàn)榻磿r(shí)間過(guò)長(zhǎng)而降低盤條的表面質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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