铝包钢线及其制备方法

摘要

本发明提供一种铝包钢线的制备方法，包括以下步骤：对92A级以上碳素钢去除氧化皮处理并采用高软化点润滑粉进行表面润滑，然后通过冷拉工艺得到所需线径的钢丝；对钢丝进行连续等温淬火处理，得到索氏体转化率大于90％且抗拉强度大于1440Mpa的热处理钢丝；对热处理钢丝表面进行打磨，然后挤压包覆一层铝，形成包覆母线；将包覆母线进行多道次同步拉伸至所需线径，形成抗拉强度大于2000MPa的铝包钢线。本发明提供的铝包钢线的制备方法，步骤简单、操作方便，利用高软化点润滑粉，优化粗拉生产工艺，调整总压缩率、道次压缩率等参数，优化铝包钢线双金属拉拔工艺，制备的铝包钢线具有2000Mpa以上的抗拉强度。

权利要求

1.一种铝包钢线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对92A级以上碳素钢进行机械剥壳初步去除氧化皮，然后通过砂带打磨精细去除氧化皮，并采用高软化点润滑粉进行表面润滑处理，然后通过冷拉工艺得到所需线径的钢丝；

步骤2，对钢丝进行等温淬火处理，线温控制在910‑940℃，DV值为50‑70，得到索氏体转化率大于90％且抗拉强度大于1440Mpa的热处理钢丝；

步骤3，对热处理钢丝表面采用旋转砂带抛光机进行打磨，然后挤压包覆一层铝，形成包覆母线；

步骤4，将包覆母线进行多道次同步拉伸至所需线径，形成抗拉强度大于2000MPa的铝包钢线。

2.如权利要求1所述的铝包钢线的制备方法，其特征在于：所述步骤1中冷拉工艺的拉拔速度为90‑120m/min，冷拉工艺的道次压缩率小于15％，控制钢丝的温度小于150℃。

3.如权利要求1所述的铝包钢线的制备方法，其特征在于：所述步骤3中旋转砂带抛光机的旋转系数在0.30‑1.0之间，砂带目数在60‑180目之间。

4.如权利要求1所述的铝包钢线的制备方法，其特征在于：所述步骤2采用铅浴淬火进行等温淬火处理，铅浴温度为480‑580℃。

5.如权利要求1所述的铝包钢线的制备方法，其特征在于：所述步骤4中拉伸速度为3‑

5m/s，拉伸时铝包钢线温度为100‑180℃。

6.如权利要求1所述的铝包钢线的制备方法，其特征在于：所述步骤4中多道次拉伸的总压缩率小于85％，单道次压缩率为10‑20％。

7.如权利要求1所述的铝包钢线的制备方法，其特征在于：所述步骤4中以润滑粉或润滑油作为润滑介质。

8.如权利要求1所述的铝包钢线的制备方法，其特征在于：所述步骤4中拉伸所采用的模具为压力模和钨钢模的组合。

9.一种铝包钢线，其特征在于：由权利要求1‑8任意一项所述的铝包钢线的制备方法制得，所述铝包钢线的抗拉强度大于2000Mpa。

说明书

铝包钢线及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种铝包钢线及其制备方法。

背景技术

[0002] 铝包钢线是由金属钢和铝基于连续挤压包覆技术复合而成的双金属材料，它具有强度高、耐腐蚀等诸多特性。随着我国特高压输电技术的发展，以特高压为主干网的输电线
路建设不断向前推进。在大跨越、大档距、重覆冰、大风区等恶劣条件下对导地线的抗拉强
度要求越来越高。目前生产的铝包钢线的抗拉强度还达不到2000MPa以上。

发明内容

[0003] 有鉴于此，有必要提供一种高强度铝包钢线，其抗拉强度达到2000MPa以上。

[0004] 本发明提供一种铝包钢线的制备方法，包括以下步骤：

[0005] 步骤1，对92A级以上碳素钢进行去除氧化皮处理并采用高软化点润滑粉进行表面润滑处理，然后通过冷拉工艺得到所需线径的钢丝；

[0006] 步骤2，对钢丝进行等温淬火处理，得到索氏体转化率大于90％且抗拉强度大于1440Mpa的热处理钢丝；

[0007] 步骤3，对热处理钢丝表面进行打磨，然后挤压包覆一层铝，形成包覆母线；

[0008] 步骤4，将包覆母线进行多道次同步拉伸至所需线径，形成抗拉强度大于2000MPa的铝包钢线。

[0009] 进一步的，所述步骤1中冷拉工艺的拉拔速度为90‑120m/min，冷拉工艺的道次压缩率小于15％，控制钢丝的温度小于150℃。

[0010] 进一步的，所述步骤3中采用旋转砂带抛光机打磨，旋转系数在0.30‑1.0之间，砂带目数在60‑180目之间。

[0011] 进一步的，所述步骤2采用铅浴淬火进行等温淬火处理，钢丝的温度为900‑940℃，铅浴温度为480‑580℃，DV值为50‑70。

[0012] 进一步的，所述步骤1中去除氧化皮处理包括机械剥壳处理和砂带打磨处理。

[0013] 进一步的，所述步骤4中拉伸速度为3‑5m/s，拉伸时铝包钢线温度为100‑180℃。

[0014] 进一步的，所述步骤4中多道次拉伸的总压缩率小于85％，单道次压缩率为10‑20％。

[0015] 进一步的，所述步骤4中以润滑粉或润滑油作为润滑介质。

[0016] 进一步的，所述步骤4中拉伸所采用的模具为压力模和钨钢模的组合。

[0017] 一种铝包钢线，由所述的铝包钢线的制备方法制得，所述铝包钢线的抗拉强度大于2000Mpa。

[0018] 本发明提供的铝包钢线的制备方法，步骤简单、操作方便，利用高软化点润滑粉，优化粗拉生产工艺，调整总压缩率、道次压缩率等参数，优化铝包钢线双金属拉拔工艺，制
备的铝包钢线具有2000Mpa以上的抗拉强度。

附图说明

[0019] 图1为本发明一实施方式中的铝包钢线的流程示意图。

[0020] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0023] 请参阅图1，图1为本发明一实施方式中的铝包钢线的制备方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

[0024] 步骤S11，对92A级以上碳素钢依次进行机械剥壳、砂带打磨以及表面润滑，然后通过冷拉工艺得到所需线径的钢丝；

[0025] 步骤S12，对钢丝进行连续等温淬火处理，得到索氏体转化率大于90％且抗拉强度大于1440Mpa的热处理钢丝；

[0026] 步骤S13，对热处理钢丝表面进行打磨，然后挤压包覆一层铝，形成包覆母线；

[0027] 步骤S14，将包覆母线进行多道次同步拉伸至所需线径，形成抗拉强度大于2000MPa的铝包钢线。

[0028] 所述步骤S11中对92A级以上碳素钢依次通过机械剥壳装置、砂带打磨装置、涂层润滑装置然后进行冷拉，冷拉的拉拔速度为90～120m/min，道次压缩率低于15％，冷拉过程
中得到的钢丝的温度低于150℃，所述涂层润滑装置所用的润滑粉为高软化点润滑粉。所述
步骤S11通过机械剥壳初步去除氧化皮，通过砂带打磨精细去除氧化皮，再通过高软化点润
滑粉进行涂层润滑，以此改善产品质量。

[0029] 所述步骤S12中等温淬火包括，但不限于，铅浴淬火、盐浴淬火或几种淬火方式的结合。在一实施方式中，采用铅浴淬火，铅浴淬火温度为480～580℃，钢丝的加热线温为900
～940℃，DV值为50～70，铅浴淬火得到的热处理钢丝的索氏体转化率大于90％。

[0030] 所述步骤S13中包覆铝处理步骤包括对得到的热处理钢丝进行打磨，然后通过连续挤压均匀覆盖一层铝，形成包覆母线，具体为热处理钢丝轴向通过多组旋转砂带抛光机
打磨，将纯度为99.5％的电工圆铝杆在模腔中形成半熔融状态，同时通过钢丝两侧，在挤压
力和牵引力的作用下，与钢丝复合，一起挤出模孔，形成包覆母线，其中模腔加热温度大于
等于400℃。在一实施方式中，热处理钢丝轴向通过多组旋转砂带抛光机打磨，旋转系数在
0.3‑1.0之间，砂带目数在60‑180目之间。在其他实施方式中，还可使用超声波配合盐酸、硫
酸、磷酸等进行酸洗。

[0031] 所述步骤S14中拉伸所采用的模具为压力模和钨钢模的组合，多道次拉伸的总压缩率小于85％，单道次压缩率为10‑20％，拉伸速度为3‑5m/s，拉伸时铝包钢线温度为100‑
180℃。

[0032] 利用上述方法制备的铝包钢线的抗拉强度大于2000Mpa。

[0033] 下面将通过具体的实施例对本发明作进一步的说明。

[0034] 实施例1

[0035] 将规格为 的AS92A高碳钢热轧盘条依次通过机械剥壳装置、砂带打磨装置、涂层润滑装置，经2道次冷拉至工艺要求线径为 的高碳钢丝。拉拔速度控制在
100m/min，线温控制在120℃以下，其中涂层润滑选用高软化点润滑粉，道次压缩率为：

[0036]

[0037] 将 高碳钢丝进行铅浴淬火，线温控制在910℃，铅浴温度在550℃，DV值在62，索氏体转化率大于90％，热处理后钢丝抗拉强度大于1500MPa；

[0038] 将热处理后的 钢丝利用多组旋转砂带抛光机进行表面打磨，旋转系数为0.6，砂带目数为120目，连续挤压包覆形成 的包覆母线；

[0039] 包覆母线在双金属同步拉伸变形机上通过9道次拉伸至 形成铝包钢丝，总压缩率控制在81.5％，拉伸速度控制在3m/s，铝包钢线温度控制在120℃以内，道次压
缩率设计为：

[0040]

[0041] 测得铝包钢线材LB14‑2.20的抗拉强度为2038MPa，1％伸长时应力1630MPa，断后伸长率为1.2％，扭转31圈。

[0042] 实施例2

[0043] 将规格为 的AS92B高碳钢热轧盘条依次通过机械剥壳装置、砂带打磨装置、涂层润滑装置，经2道次冷拉至工艺要求线径为 的高碳钢丝。拉拔速度控制在
100m/min，线温控制在120℃以下，其中涂层润滑选用高软化点润滑粉，道次压缩率为：

[0044]

[0045] 将 高碳钢丝进行铅浴淬火，线温控制在920℃，铅浴温度在545℃，DV值在62，索氏体转化率大于90％，热处理后钢丝抗拉强度大于1550MPa；

[0046] 将热处理后的 钢丝利用多组旋转砂带抛光机进行表面打磨，旋转系数为0.6，砂带目数为120目，连续挤压包覆形成 的包覆母线；

[0047] 包覆母线在双金属同步拉伸变形机上通过9道次拉伸至 形成铝包钢丝，总压缩率控制在80.2％，拉伸速度控制在3m/s，铝包钢线温度控制在120℃以内，道次压
缩率设计为：

[0048]

[0049] 测得铝包钢线材LB14‑2.32的抗拉强度为2060MPa、1％伸长时应力1785MPa，断后伸长率为1.0％，扭转34圈。

[0050] 实施例3

[0051] 将规格为 的AS92B高碳钢热轧盘条依次通过机械剥壳装置、砂带打磨装置、涂层润滑装置，经1道次冷拉至工艺要求线径为 的高碳钢丝。拉拔速度控制在
100m/min，线温控制在120℃以下，其中涂层润滑选用高软化点润滑粉，道次压缩率为：

[0052]

[0053] 将 高碳钢丝进行铅浴淬火，线温控制在920℃，铅浴温度在540℃，DV值在60，索氏体转化率大于90％，热处理后钢丝抗拉强度大于1570MPa；

[0054] 将热处理后的 钢丝利用多组旋转砂带抛光机进行表面打磨，旋转系数为0.6，砂带目数为120目，连续挤压包覆形成 的包覆母线；

[0055] 包覆母线在双金属同步拉伸变形机上通过9道次拉伸至 形成铝包钢丝，总压缩率控制在80.8％，拉伸速度控制在3m/s，铝包钢线温度控制在120℃以内，道次压缩
率设计为：

[0056]

[0057] 测得铝包钢线材LB14‑2.5的抗拉强度为2136MPa、1％伸长时应力1773MPa，断后伸长率为1.0％，扭转39圈。

[0058] 实施例4

[0059] 将规格为 的AS92B高碳钢热轧盘条依次通过机械剥壳装置、砂带打磨装置、涂层润滑装置，经1道次冷拉至工艺要求线径为 的高碳钢丝。拉拔速度控制在
95m/min，线温控制在120℃以下，其中涂层润滑选用高软化点润滑粉，道次压缩率为：

[0060]

[0061] 将 高碳钢丝进行铅浴淬火，线温控制在920℃，铅浴温度在535℃，DV值在60，索氏体转化率大于90％，热处理后钢丝抗拉强度大于1580MPa；

[0062] 将热处理后的 钢丝利用多组旋转砂带抛光机进行表面打磨，旋转系数为0.6，砂带目数为120目，连续挤压包覆形成 的包覆母线；

[0063] 包覆母线在双金属同步拉伸变形机上通过9道次拉伸至 形成铝包钢丝，总压缩率控制在77.6％，拉伸速度控制在3m/s，铝包钢线温度控制在120℃以内，道次压缩
率设计为：

[0064]

[0065] 测得铝包钢线材LB14‑2.7的抗拉强度为2050MPa、1％伸长时应力1700MPa，断后伸长率为1.0％，扭转36圈。

[0066] 本发明提供的铝包钢线的制备方法，步骤简单、操作方便，利用高软化点润滑粉，优化粗拉生产工艺，调整总压缩率、道次压缩率等参数，优化铝包钢线双金属拉拔工艺，制
备的铝包钢线具有2000Mpa以上的抗拉强度。

[0067] 本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的
适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。