預應力混凝土鋼絞線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種預應力混凝土(Pre-stressed Concrete,PC)鋼絞線，特別是涉及一種高強度且耐應力腐蝕特性與對氫脆性的抵抗性優(yōu)異的高強度PC鋼絞線。
【背景技術】
[0002]在當今建筑物或結構物中使用的必不可少的混凝土(concrete)大致可分為鋼筋混凝土(Reinforced Concrete, RC)與 PC(Pre-stressed Concrete)，近年來開始逐漸出現(xiàn)利用PC的土木建筑。RC是在建立結構物的過程中將鋼筋排列在結構物的形態(tài)內并使用鐵線連接后，向其上方傾倒混凝土后進行養(yǎng)護而成，PC是在對鋼絲或鋼絞線賦予拉伸應力的狀態(tài)下傾倒水泥(cement)混合物后進行養(yǎng)護而成。所述鋼筋、鋼絲等的共同點在于，發(fā)揮對具有抗沖擊性較弱的特性的混凝土賦予韌性的作用。
[0003]另外，PC通過由鋼絞線產生的壓縮應力來抵消因內外壓產生的拉伸應力，因此PC鋼絞線應可跨及使用年限而賦予固定的壓縮應力，以便足以承受非常大的壓力。
[0004]但是，在構成PC鋼絞線的混凝土的水泥中含有作為混合劑之一的引氣(AE)減水齊1J，因此存在如下問題:在水泥內含有1000?3000ppm的硫氰酸(th1cyanic acid)離子(1n) (SCN-)，所述硫氰酸離子在應力下引發(fā)鋼絲的氫脆性及應力腐蝕龜裂，由此導致鋼絲早期損壞，最終縮短PC鋼絞線的壽命。即便如此，最近的PC鋼絞線進一步要求高壓化、輕量化及長壽命化，提高PC鋼絞線對氫脆性及應力腐蝕龜裂的抵抗性成為有待解決的非常重要的課題。
[0005]以往作為降低對應力腐蝕龜裂及氫脆性的敏感度的方法，在韓國公開專利第1999-0055216號中提出有在鋼絲表面形成高防蝕合成樹脂覆膜的方法等，但在覆膜的厚度為50 μπι以下的情況下，不僅無法實現(xiàn)高防銹效果，而且存在因外部沖擊而覆膜易于損傷的可能性。
[0006]另夕卜，在韓國公開專利第2004-0107786號中提出有添加硼(boron)與鈦(titanium)來形成硼、鈦-碳氮化物而抑制氫的擴散，從而提高應力腐蝕龜裂抵抗性的技術，但具有因添加合金而產生額外費用的缺點。
[0007]另一方面，在韓國公開專利第2003-0045827號中提出有通過對鋼絲實施噴丸加工(shot peening)處理而對表面導入壓縮殘留應力，從而可改善氫脆性及應力腐蝕特性。
[0008][現(xiàn)有技術文獻]
[0009][專利文獻]
[0010](專利文獻1)韓國公開專利第1999-0055216號
[0011](專利文獻2)韓國公開專利第2004-0107786號
[0012](專利文獻3)韓國公開專利第2003-0045827號

【發(fā)明內容】

[0013][發(fā)明欲解決的課題]
[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種高強度且耐應力腐蝕特性與對氫脆性的抵抗性優(yōu)異的高強度PC鋼絞線。
[0015][解決課題的手段]
[0016]本發(fā)明的PC鋼絞線是在一個中心線上絞結六個外層線而形成的PC鋼絞線，所述中心線及所述外層線由包含碳(C):0.9?1.2重量％、錳(Mn):0.4?0.7重量％、硅(Si):
1.0?1.5重量％、鉻(Cr):0.4?0.7重量％、磺⑶:0.01重量％以下(不包含0% )、磷(P):0.01重量％以下(不包含0% )、與剩余部為鐵(Fe)及不可避免的雜質的高碳鋼構成，且從所述鋼絞線的表面到至少10 μπι的深度為止具有球化組織層。
[0017]優(yōu)選為在絞結所述中心線與所述外層線而進行絞線后，以攝氏溫度410度至500度的溫度執(zhí)行應力緩和熱處理，通過所述應力緩和熱處理而氫含量為lOppm以下。
[0018]另外，優(yōu)選為在對所述中心線與所述外層線進行伸線時，以14%至23%的伸線加工率進行加工。
[0019]另外，優(yōu)選為在對所述中心線與所述外層線執(zhí)行多次伸線制程的情況下，每次的伸線加工率為14%至23%。
[0020][發(fā)明的效果]
[0021]本發(fā)明的PC鋼絞線提供高強度且對應力腐蝕龜裂及氫脆性的抵抗性優(yōu)異的效果Ο
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的實施例的PC鋼絞線的剖面圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的實施例與比較例的實驗結果比較表。
[0024][符號的說明]
[0025]10:中心線
[0026]20:外層線
[0027]30:PC 鋼絞線
【具體實施方式】
[0028]以下，參照附圖，詳細地對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。
[0029]圖1是本發(fā)明的實施例的PC鋼絞線的剖面圖，圖2是本發(fā)明的實施例與比較例的實驗結果比較表。
[0030]本發(fā)明的應力腐蝕特性優(yōu)異的PC鋼絞線30是在一個中心線10上絞結六個外層線20而形成的PC鋼絞線，通過使用于所述中心線10與外層線20的線材的組合物來提高強度，較深地確保球化組織而發(fā)揮以不使氫滲透到內部的方式鎖定在表面的截留(Trapping)作用，從而明顯地提高對應力腐蝕龜裂及氫脆性的抵抗性。
[0031]另外，涉及一種PC鋼絞線30，其通過提高應力緩和熱處理的溫度條件來限制氫含量而提高應力腐蝕特性，在對中心線10及外層線20進行伸線制程時，將伸線加工量限定于固定范圍內，從而扭曲特性優(yōu)異，不會產生螺旋龜裂。
[0032]具體而言，所述中心線10及所述外層線20由包含碳(C):0.9?1.2重量％、錳(Μη):0.4 ?0.7 重量％、硅(Si):1.0 ?1.5 重量％、鉻(Cr):0.4 ?0.7 重量％、磺(S):0.01重量％以下(不包含0% )、磷(P):0.01重量％以下(不包含0% )、與剩余部為鐵(Fe)及不可避免的雜質的高碳鋼構成，且從所述鋼絞線的表面到至少10 μπι的深度具有球化組織層。
[0033]所述碳(C)是提高鋼的強度的最為有效且最為經濟性的元素，且是形成鋼的珠光體(pearlite)組織中的滲碳體(cementite)的元素。碳含量越增加，則高強度的滲碳體的比率越增加，從而珠光體片層(lamellar)間距變微細而強度增加。
[0034]根據本發(fā)明的實施例，將碳含量設為0.9重量％以上而確保2160MPa以上的高拉伸強度。在碳含量超過1.2重量％的情況下，擔憂析出先共析滲碳體(proeutectoidcementite)而伸線中所需的延展性急劇下降，因此將碳的含量范圍設為0.9重量％至1.2重量％。
[0035]錳(Μη)是在珠光體組織中增加鋼的強度且增加淬火性而延遲珠光體變態(tài)的元素，為了在稍微緩慢的冷卻速度下也可容易地確保微細珠光體組織而添加0.4重量％以上的猛，過量的猛會導致在鋼絲中心發(fā)生偏析而在中心部產生馬氏體(martensite)組織，從而降低伸線性，因此將錳的上限設為0.7重量％。
[0036]硅(Si)作為使珠光體中的鐵素體(ferrite)固溶強化的元素而對高強度化有效，在進行鋅或鋅-鋁(aluminum)合金鍍敷時，發(fā)揮抑制滲碳體分解而防止強度下降的作用。因此，為了實現(xiàn)高強度化，需添加1.0重量％以上，在超過1.5重量％的情況下，鐵素體的延展性急劇減小，可誘發(fā)表面組織缺陷，因此將硅的上限設為1.5重量％。
[0037]鉻(Cr)具有使珠光體片層間距微細化而提高強度與延展性的同時抑制滲碳體分解的效果，在鉻的含量小于0.4重量％的情況下，無法獲得充分的強度，在超過0.7重量％時，恒溫變態(tài)結束時間變長而生產性下降，且產生馬氏體組織的可能性變高。因此，以
0.4?0.7重量％的范圍添加鉻。
[00