本發(fā)明涉及金屬材料，具體的，涉及一種高強(qiáng)度錨桿及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工程建設(shè)領(lǐng)域，尤其是礦山開采、隧道建設(shè)、水利水電工程等方面，錨桿作為一種重要的支護(hù)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著各類工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大和工程環(huán)境的日益復(fù)雜，對(duì)錨桿的性能要求也越來越高。傳統(tǒng)的錨桿在很多情況下已經(jīng)難以滿足當(dāng)前工程的實(shí)際需求。例如在隧道建設(shè)工程中，由于隧道所處的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，圍巖壓力分布不均勻，傳統(tǒng)錨桿的強(qiáng)度不足可能導(dǎo)致隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，進(jìn)而影響隧道的施工安全和長(zhǎng)期使用性能。因此，高強(qiáng)度錨桿的研發(fā)和應(yīng)用成為當(dāng)前工程建設(shè)領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種高強(qiáng)度錨桿及其制備工藝，解決了相關(guān)技術(shù)中錨桿強(qiáng)度差的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提出一種高強(qiáng)度錨桿，按重量百分比計(jì)，由以下成分組成：c?0.35%~0.42%、ni?3.45%~4.20%、cr?2.3%~3.5%、s?0.001%~0.01%、p?0.001%~0.008%、si?0.75%~0.95%、co0.8%~1.2%、mn?2.1%~2.8%、al?0.05%~0.1%、cu?0.45%~0.65%、ce?0.05%~0.1%、y?0.01%~0.09%、re?0.001%~0.055%、hf?0~0.01%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

4、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述y和re重量百分比的和為0.075%≤y+re≤0.12%。

5、本發(fā)明中，通過限定錨桿中y和re重量百分比的和為0.075%~0.12%，進(jìn)一步提高了錨桿的強(qiáng)度。

6、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述y和re的比值為0.8≤y/re≤1.5。

7、本發(fā)明中，通過在y和re重量百分比的和為0.075%~0.12%時(shí)，進(jìn)一步限定錨桿中y和re的比值為0.8~1.5，進(jìn)一步提高了錨桿的強(qiáng)度。

8、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述hf的重量百分比為0.005%~0.008%。

9、本發(fā)明中，通過限定hf的重量百分比為0.005%~0.008%，與y和re共同配伍，進(jìn)一步提高了錨桿的強(qiáng)度。

10、本發(fā)明還提出一種高強(qiáng)度錨桿的制備工藝，包括以下步驟：

11、s1、按照所述成分配料后，經(jīng)冶煉、精煉、連鑄得到錨桿毛坯；

12、s2、將錨桿毛坯經(jīng)熱處理后得到高強(qiáng)度錨桿。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述熱處理包括正火、退火、淬火和回火。

14、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述正火的溫度為850~870℃，保溫時(shí)間為4~5h。

15、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述退火的溫度為650~680℃，保溫時(shí)間為7~8h。

16、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述淬火的溫度為830~850℃，保溫時(shí)間為3~4h。

17、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述回火的溫度為290~310℃，保溫時(shí)間為3~4h。

18、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

19、本發(fā)明中，c、ni、cr、si、co、mn、al、cu、ce元素相互配合，使錨桿具有較高的抗拉強(qiáng)度。其中，碳與合金元素形成的碳化物能夠有效阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，提高錨桿的強(qiáng)度；同時(shí)加入y、re、hf與其他成分進(jìn)行配伍，進(jìn)一步提高了錨桿的強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種高強(qiáng)度錨桿，其特征在于，按重量百分比計(jì)，由以下成分組成：c?0.35%~0.42%、ni?3.45%~4.20%、cr?2.3%~3.5%、s?0.001%~0.01%、p?0.001%~0.008%、si?0.75%~0.95%、co0.8%~1.2%、mn?2.1%~2.8%、al?0.05%~0.1%、cu?0.45%~0.65%、ce?0.05%~0.1%、y?0.01%~0.09%、re?0.001%~0.055%、hf?0~0.01%，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度錨桿，其特征在于，所述y和re重量百分比的和為0.075%≤y+re≤0.12%。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度錨桿，其特征在于，所述y和re的比值為0.8≤y/re≤1.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度錨桿，其特征在于，所述hf的重量百分比為0.005%~0.008%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任意一項(xiàng)所述的一種高強(qiáng)度錨桿的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高強(qiáng)度錨桿的制備工藝，其特征在于，所述熱處理包括正火、退火、淬火和回火。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度錨桿的制備工藝，其特征在于，所述正火的溫度為850~870℃，保溫時(shí)間為4~5h。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度錨桿的制備工藝，其特征在于，所述退火的溫度為650~680℃，保溫時(shí)間為7~8h。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度錨桿的制備工藝，其特征在于，所述淬火的溫度為830~850℃，保溫時(shí)間為3~4h。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度錨桿的制備工藝，其特征在于，所述回火的溫度為290~310℃，保溫時(shí)間為3~4h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種高強(qiáng)度錨桿及其制備工藝，高強(qiáng)度錨桿，按重量百分比計(jì)，由以下成分組成：C?0.35%~0.42%、Ni?3.45%~4.20%、Cr?2.3%~3.5%、S?0.001%~0.01%、P?0.001%~0.008%、Si?0.75%~0.95%、Co?0.8%~1.2%、Mn?2.1%~2.8%、Al?0.05%~0.1%、Cu?0.45%~0.65%、Ce?0.05%~0.1%、Y?0.01%~0.09%、Re?0.001%~0.055%、Hf?0~0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。通過上述技術(shù)方案，解決了相關(guān)技術(shù)中錨桿強(qiáng)度差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：申雪杰,韓鑫,劉菲軒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：邯鄲市勝祥礦山機(jī)械制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10