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高強度鍍鋅鋼絲主要應用在大跨度橋梁纜索等重要場(chǎng)合，不僅要求其具有高的承載能力，同時(shí)要求良好的防腐蝕能力。其生產(chǎn)過(guò)程一般是：高碳鋼線(xiàn)材經(jīng)多道次連續冷拔機拉拔加工后得到高強度鋼絲，然后再進(jìn)行鍍鋅處理，在其表面形成鋅層。高強度鋼絲經(jīng)鍍鋅處理后常發(fā)現其強度、扭轉性能明顯下降，影響其使用性能。通常鍍鋅溫度(450℃左右)對高碳鋼而言，其組織性能不會(huì )發(fā)生大的變化，但由于鋼絲在拉拔加工過(guò)程中儲存了大量的形變能，其組織也與普通高碳鋼有顯著(zhù)的差異，在鍍鋅過(guò)程中組織發(fā)生回復甚至發(fā)生滲碳體球化等現象。然而，拉絲形變過(guò)程中滲碳體片已經(jīng)發(fā)生碎化，成納米尺度顆粒排列在原先的片層方向上，并且部分滲碳體發(fā)生溶解。鋼絲力學(xué)性能的變化鋼絲經(jīng)450℃等溫處理，其抗拉強度、伸長(cháng)率隨等溫時(shí)間的變化?？梢钥吹?，鋼絲的強度為1780MPa，伸長(cháng)率約為8%。等溫初期(2. 5min)鋼絲抗拉強度略有上升，達到1940MPa，上升幅度為9%；隨著(zhù)等溫時(shí)間的延長(cháng)，鋼絲強度下降，等溫lOmin之后強度穩定在1600MPa左右。鋼絲伸長(cháng)率在等溫初期急劇下降，2.5min時(shí)達到，下降幅度為25%左右：等溫5min后略有上升，終穩定在7%左右。鋼絲以及等溫處理40min的試樣，其扭轉曲線(xiàn)表現正常：經(jīng)短時(shí)等溫處理(2.5min、lOmin)的鋼絲，在扭轉變形進(jìn)入塑性階段的初期，扭矩劇烈下降，此時(shí)鋼絲表面產(chǎn)生沿軸向方向的裂紋，即出現扭轉分層現象。對比盤(pán)條和鋼絲的X射線(xiàn)圖譜，可以發(fā)現，經(jīng)拉拔形變的鋼絲，其X射線(xiàn)圖譜上滲碳體的衍射峰弱化甚至消失，大量研究指出滲碳體峰的弱化與滲碳體的溶解有關(guān)，說(shuō)明鋼絲經(jīng)拉拔形變，部分滲碳體發(fā)生溶解；鋼絲經(jīng)450℃等溫處理，在X射線(xiàn)圖譜上，滲碳體的峰又重新可見(jiàn)，說(shuō)明在等溫過(guò)程中溶解的滲碳體重新析出，這與TEM的觀(guān)察結果(圖Sb)相吻合。并且在X射線(xiàn)圖譜上僅存在鐵素體與滲碳體的衍射峰，說(shuō)明鋼絲在等溫過(guò)程中，并未有新相產(chǎn)生，析出的碳化物為滲碳體。等溫后期，鋼絲的強度下降，塑性上升：此時(shí)鋼絲的組織發(fā)生明顯的變化：滲碳體片球化程度加劇，析出相不斷長(cháng)大，并且鐵素體片發(fā)生明顯的回復。冷拉拔鋼絲高強度的獲得與珠光體片層間距的細化有關(guān)，并且滲碳體/鐵素體界面對鐵素體中高密度位錯的積累起到重要作用。滲碳體/鐵素體界面阻礙位錯的運動(dòng)，并且拉拔過(guò)程中溶解的碳原子對位錯的運動(dòng)也有釘扎作用，使鋼絲獲得高強度。等溫后期，滲碳體片發(fā)生球化，滲碳體／鐵素體界面遭到破壞，對位錯運動(dòng)阻力減弱：溶解的碳原子在等溫過(guò)程中也重新析出，隨著(zhù)等溫時(shí)間的延長(cháng)，析出的滲碳體顆粒不斷長(cháng)大，根據理論，第二相顆粒尺寸越大，材料的強度越低；此外，等溫后期，鐵素體片發(fā)生明顯的回復，位錯重組構成亞晶界，形成細小亞晶結構，拉拔過(guò)程中造成的點(diǎn)陣畸變得到恢復，并且位錯密度的降低使得鋼絲的電阻率、強度下降。滲碳體片的球化、析出相的長(cháng)大以及鐵素體片的回復，這三者的綜合作用使得鋼絲的強度下降，塑性提高。(圖/文www.fmrose.com)
