本发明专利技术的桥梁用高强度Ｚｎ－Ａｌ镀层钢丝包含钢丝、和具有镀覆主体层及生成于所述钢丝的表层与所述镀覆主体层的界面处的Ｆｅ－Ａｌ系合金生成层的Ｚｎ－Ａｌ镀层，所述钢丝的母相的成分组成以质量％计含有Ｃ：０．７０％以上且１．２％以下、Ｓｉ：０．０１％以上且２．５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上且０．９％以下，将Ｐ限制在０．０２％以下，将Ｓ限制在０．０２％以下，将Ｎ限制在０．０１％以下，余量包含Ｆｅ及不可避免的杂质；在所述钢丝的母相的金属组织组成中，拉丝加工珠光体组织是最多含有的种类的组织；所述Ｚｎ－Ａｌ镀层的平均成分组成以质量％计含有３．０％以上且１５．０％以下的Ａｌ，将Ｆｅ限制在３．０％以下；所述Ｆｅ－Ａｌ系合金生成层的厚度为５μｍ以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及适合用于吊桥、斜拉桥等的主缆的桥梁用高强度ai-Ai镀层钢丝 及其制造方法、以及桥梁用高强度ai-Ai镀层钢丝用线材。本申请基于2009年6月25日在日本提出的专利申请2009-151303号、2009年6 月25日在日本提出的专利申请2009-151304号公报、及2009年6月25日在日本提出的专 利申请2009-151438号主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
吊桥、斜拉桥等中使用的桥梁用钢丝通过对热轧后的线材实施铅淬火处理、进行 拉丝加工、进而实施热浸镀ai等表面处理来制造。另外，铅淬火处理是用于确保钢丝强度、 且提高拉丝加工的冷加工性的热处理。在该铅淬火处理中，采用将热轧后的线材直接保持 在空气(斯太尔摩(Melmor)方式)或熔融盐、沸水等气氛中的方法、或在将线材再加热后 浸渍在1 浴等中的方法等。在铅淬火处理后，通过冷拉丝加工调整钢丝的强度，进而实施 用于提高耐蚀性的表面处理。一般，用于提高钢丝耐蚀性的表面处理为热浸镀Si。可是，吊桥、斜拉桥设想使用 100年以上的长时间，提高桥梁用钢丝的耐蚀性成为重要的课题。因此，提出了取代热浸镀 Zn而实施耐蚀性更高的热浸镀Si-Al的钢丝(例如参照专利文献1 3)。可是，难以用与以往的热浸镀Si相同的工序制造热浸镀&1-A1钢丝。这是因为热 浸镀钢丝的制造中使用的氯化铵助镀剂(flux)在含有Al的&1-A1镀浴中分解。例如， 如果采用氯化铵通过助镀剂法制造热浸镀ai-Α 钢丝，则有时发生无法镀覆等缺陷。对于这样的问题，提出了在对钢丝实施了热浸镀ai后再实施热浸镀ai-Ai的利用 所谓二浴法的制造方法(例如参照专利文献4、5)。可是，在二浴法中，因需要准备两种镀浴 而使工序增加，所以在制造成本上是不利的。此外，在二浴法中，形成于热浸镀Si钢丝的镀层与钢丝的界面处的Fe-Si合金层 还在浸渍于450°C左右的熔融Si-Al镀浴中时生长，合金层加厚，存在疲劳特性、加工性变 差的问题。相对于此，提出了在实施电镀Si后，实施热浸镀ai-Α ，抑制1 - 合金层的生 长的方法(例如参照专利文献6)。可是，该方法也因工序增加而在制造成本上是不利的。此外，在二浴法中，由于在450°C左右的镀浴中浸渍两次，因而有镀层钢丝的强度 降低的可能性。相对于此，提出了在热浸镀ai后实施拉丝加工，再实施热浸镀ai-Ai的方 法(例如参照专利文献7)。可是，在该方法中，工序增加，而且不能抑制形成于镀层与钢丝 的界面处的合金层的生长。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平5-156418号公报专利文献2 日本特开平7-18590号公报5专利文献3 日本特开平6-2350M号公报专利文献4 日本特开2002-371343号公报专利文献5 日本特开2003-U9205号公报专利文献6 日本特开2003-155549号公报专利文献7 日本特开平8-53779号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题根据本专利技术者们的调查结果，在现有的吊桥中，处处可见由腐蚀疲劳破坏造成的 桥梁用钢丝的断裂。因此，为了谋求提高桥梁用钢丝的安全性，当务之急是开发在提高耐蚀 性的同时还能防止腐蚀疲劳破坏的技术。本专利技术的一种方式是解决用一浴法制造耐蚀性优良的&1-A1镀层钢丝时的问题， 通过使镀层的富Al相(富Al初晶)微细化，抑制镀层与钢丝的界面处的合金层的生成，提 供具有大幅度超过以往的&1-A1镀层钢丝的高耐蚀性及疲劳特性的桥梁用的热浸镀&1-A1 系钢丝。作为更具体的例子，本专利技术的一种方式能够提供用于吊桥、斜拉桥的、丝径为4 8mm、抗拉强度为1500MPa 1800MPa、大于1800MPa且为2000MPa以下、或大于2000MPa、对 钢丝表面实施了 Si-Al镀覆的耐蚀性和疲劳特性优良的桥梁用高强度Si-Al镀层钢丝。此 外，本专利技术的另一方式能够提供上述镀层钢丝的制造方法以及上述镀层钢丝的原材料即线 材。用于解决课题的手段本专利技术是通过对高强度钢丝实施采用了助镀剂的一阶段Si-Al镀覆即通过一浴 法实施耐蚀性优良的ai-Ai镀覆、从而使疲劳强度也得到了提高的高强度ai-Ai镀层钢 丝。本专利技术者们发现在该镀层钢丝中，Zn-Al镀覆的镀层的组织及生成于镀层与钢丝的界 面的合金层的状态对于兼顾耐蚀性和疲劳特性是重要的。本专利技术者们还发现为了防止桥 梁用镀层钢丝的高强度化造成的延展性下降，最佳地控制原材料即线材的组织是重要的等 等。本专利技术是基于这些发现而完成的。本专利技术的要旨如下。(1)本专利技术的一种方式的镀层钢丝是包含钢丝、和具有镀覆主体层及生成于所述 钢丝的表层与所述镀覆主体层的界面处的 ^-ΑΙ系合金生成层的&1-Α1镀层的桥梁用高 强度ai-ΑΙ镀层钢丝，其中，所述钢丝的母相的成分组成以质量％计含有C :0. 70%以上且 1. 2%以下、Si 0. 01%以上且2. 5%以下、Mn :0. 01%以上且0. 9%以下，将P限制在0. 02% 以下，将S限制在0. 02%以下，将N限制在0. 01 %以下，余量包含!^e及不可避免的杂质；在 所述钢丝的母相的金属组织组成中，拉丝加工珠光体组织是最多含有的种类的组织；所述 Zn-Al镀层的平均成分组成以质量％计含有3. 0%以上且15. 0%以下的Al，将狗限制在 3. 0%以下；所述!^e-Al系合金生成层的厚度为5 μ m以下。(2)在上述(1)的镀层钢丝中，所述镀覆主体层中的初晶粒径可以为ΙΟμπι以下， 所述钢丝的母相的所述金属组织组成中的所述拉丝加工珠光体组织的分率可以在90%以上。(3)在上述⑴或⑵的镀层钢丝中，在所述狗-Al系合金生成层的金属组织组成中，A^e的柱状晶的层和Al5Fe52的柱状晶的层可以是最多含有的种类的组织。(4)在上述⑴或⑵的镀层钢丝中，所述Si-Al镀层的平均组成以质量％计还可 以含有0. 01%以上且2. 0%以下的Si。(5)在上述的镀层钢丝中，在所述！^-Al系合金生成层的金属组织组成中， Al,2Fe的层、Al5Fe2的柱状晶的层和 ^-Al-Si的粒状晶的层可以是最多含有的种类的组幺口 /Ν ο(6)在上述(1) (5)中的任一镀层钢丝中，所述Si-Al镀层的平均组成的Al量 以质量％计可以为6.0%以上且15. 0%以下。(7)在上述⑴ (6)中的任一镀层钢丝中，所述钢丝的母相的成分组成以质量％ 计还可以含有Cr 以上且0. 5%以下、Ni 以上且1. 0%以下、Cu 以上且0. 5%以 下、Mo 以上且0. 5%以下、V 以上且0. 5%以下、B 以上且0. 0070%以下中的1 种或2种以上。(8)在上述⑴ (7)中的任一镀层钢丝中，所述钢丝的母相的成分组成以质量％ 计还可以含有Al 以上且0. 以下、Ti 以上且0. 以下、Nb 以上且0. 05% 以下、& 以上且0. 以下中的1种或2种以上。(9)在上述(1) ⑶中任一镀层钢丝中，扭曲试验中的到断裂为止的扭曲次数的 最小值可以为18次以上。(10)在上述⑴ (9)中的任一镀层钢丝中，局部脉动拉伸疲劳极限与抗拉强度 的比可以为0. 22以上。(11)本专利技术的一种方本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种耐蚀性和疲劳特性优良的桥梁用高强度Ｚｎ－Ａｌ镀层钢丝，其特征在于，其是包含钢丝、和具有镀覆主体层及生成于所述钢丝的表层与所述镀覆主体层的界面处的Ｆｅ－Ａｌ系合金生成层的Ｚｎ－Ａｌ镀层的桥梁用高强度Ｚｎ－Ａｌ镀层钢丝，所述钢丝的母相的成分组成以质量％计含有Ｃ：０．７０％以上且１．２％以下、Ｓｉ：０．０１％以上且２．５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上且０．９％以下，将Ｐ限制在０．０２％以下、将Ｓ限制在０．０２％以下、将Ｎ限制在０．０１％以下，余量包含Ｆｅ及不可避免的杂质；在所述钢丝的母相的金属组织组成中，拉丝加工珠光体组织是最多含有的种类的组织；所述Ｚｎ－Ａｌ镀层的平均成分组成以质量％计含有Ａｌ：３．０％以上且１５．０％以下，将Ｆｅ限制在３．０％以下；所述Ｆｅ－Ａｌ系合金生成层的厚度为５μｍ以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：下田信之，樽井敏三，儿玉顺一，小坂诚，山崎真吾，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。