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1、10申请公布号CN102816971A43申请公布日20121212CN102816971ACN102816971A21申请号201210289251722申请日20120815C22C38/04200601C22C38/14200601C21D9/44200601C21D1/18200601E21D21/0020060171申请人安阳龙腾特钢制造有限公司地址455000河南省安阳市殷都区北蒙工业园72发明人冯地报丁吉周光平付广庆岳红现董本令吴拥政54发明名称一种冲击功大于100焦耳的超高强度锚杆及其制造工艺57摘要本发明公开了一种冲击功大于100焦耳超高强度锚杆及制造工艺。该杆件为直径164。
2、0毫米；长度212米，外形可为光圆、无纵肋月牙肋左旋或右旋、无纵肋螺纹肋左旋或右旋；屈服强度600830MPA；室温冲击吸收功AKV2不小于100J；成份为C0105、SI0310、MN0515、S、P0035可适量加入V、TI、NB，其余成分为FE。采用快速加热，加热温度不超过850，水冷并回火，回火温度不超过550度，再次水冷工艺。得到铁素体、马氏体、残余奥氏体的复相组织，具有良好抗顶板层的压力冲击性能。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页1/1页21一种冲击功大于100焦耳超高强度锚杆及生产工艺，其。
3、特征在于采用热轧钢筋为原料，化学组成为C0105、SI0310、MN0515、S0035、P0035可适量加入V、TI、NB，其余成分为FE。经热处理工艺得到杆体性能室温冲击功AKV2值100J以上，屈服强度600830MPA之间，断后伸长率A19以上，最大力总延伸率AGT9以上，屈强比小于082。2按权利要求1所述的热处理工艺包括快速加热，保温，水冷，保温，回火，水冷。3按权利要求1所述的原料，采用铁素体加珠光体组织的热轧钢筋为原料。4按权利要求2所述的快速加热及回火装置，其特征在于装置采用连续中频加超音频感应加热处理方式。5按权利要求4所述的热处理方式，其特征在于加热速度快、几乎无氧化层、。
4、透热彻底、工件心表温度一致、性能稳定。6按权利要求2所述热处理方式，其特征在于快速加热温度不超过850，保温25秒，水冷淬火，在16010温度保温612秒，回火，回火温度不超过550，水冷至室温。7按权利要求5所述热处理工艺，其特征在于将钢筋在连续热处理生产线上实现从奥氏体区淬火至马氏体相变开始温度与终了温度之间的某一个温度，并在此温度适当保温，使碳从过饱和的马氏体中扩散到残余奥氏体中去，同时保证在这个扩散过程中，不发生碳的析出。从而使富碳的残留奥氏体在随后冷却到室温的过程中保持稳定而不发生马氏体相变。在淬火和回火工序之间增加这个碳扩散过程，达到提高钢筋韧性和伸长率的目的。权利要求书CN102。
5、816971A1/2页3一种冲击功大于100焦耳的超高强度锚杆及其制造工艺0001技术领域本发明涉及矿用支护锚杆及其生产方法。0002技术背景中国目前煤矿的煤层开采深度以平均每年增长9M的速度开进，采深大于700M的矿井有50处之多，最深的已超过1000M。而中国煤炭资源总量的53埋深大于1000M，由于深层开采的高地应力，高冲击地压和大的围岩流变，给巷道锚杆支护带来了严重的困难。0003目前国内锚杆，普遍采用的是热轧HRB335和HRB400级的钢筋，HRB500，HRB600级钢筋。这些锚杆特点是HRB335和HRB400级室温冲击功较高，延伸率也较高，但强度太低，HRB600级钢筋强度较。
6、高但室温冲击功AKV2仅为3040焦耳。这些强度级锚杆其性能无法满足当今矿业发展需要。0004巷道支护技术是煤炭开采工程中的一项关键技术。煤矿巷道的围岩条件是千变万化的，随着开采深度加大，地质条件会更加复杂和恶劣，压力比较大和煤体比较破碎，是影响巷道支护质量和效果的一个主要因素，采用何种支护方式才能确保巷道的安全使用以及后期工作面的安全回采，是困扰广大工程技术人员的一大技术难题。0005随着开采深度增大，开采强度增大，一些煤矿生产地质条件逐渐恶劣，巷道支护也越来越困难。例如漳村煤矿受多次强烈动压影响的巷道、常村煤矿高地压蠕变围岩巷道、五阳煤矿小煤柱动压掘进巷道、余吾煤业破碎围岩巷道等的出现，对。
7、锚杆支护材料的强度、冲击韧性及延伸率有了进一步的要求。针对各矿复杂困难巷道支护中所存在的由于锚杆强度不足、冲击韧性不足等原因引起锚杆破断巷道支护失效的问题，亟需寻找一种新型的高强度、高冲击韧性的强力锚杆来满足复杂特殊条件下的巷道支护。锚杆强度和预紧力要求都比较高，以便保证支护系统的强度与刚度能够满足现场需求。0006我们最新研发的高强度、高冲击韧性及高延伸率的锚杆冲击功大于100焦耳超高强度锚杆能够解决复杂困难条件下巷道支护的难题。这种新型锚杆是普通钢筋经过特殊热处理得到的，具有加工简单，强度、冲击韧性及延伸率等综合性能优于目前所存有型号锚杆的优点，还可以施加较高的预应力，提高支护强度，控制复。
8、杂困难条件下巷道支护难题，以保证矿井安全生产。0007发明内容本发明的目的是提供一种杆体性能室温冲击功AKV2值100焦耳以上，屈服强度600830MPA之间，断后伸长率A19以上，最大力总延伸率AGT9以上的锚杆以满足复杂困难条件下巷道支护难题要求。0008为实现这一目的，本发明提供了如下方案以热轧铁素体加珠光体钢筋为原料，原料中含有0105的碳、0310的硅、0515的锰、不超过0035的硫、磷，按用途需要可适量加入钒、钛、铌等元素，其余成分为铁；外形按用途可为光圆、无纵肋月牙肋螺旋左旋或右旋、无纵肋螺纹肋螺旋左旋或右旋进行连续特殊热处理。0009特殊热处理包括连续感应加热生产线淬火，和回。
9、火。淬火和回火加温采用中频加超音频感应加热处理方式。此过程包括加热温度不超过850，保温23秒，淬火，16010保温612秒，回火温度不超过550，冷至室温。在此过程中碳从过饱和的马氏体扩散到残余奥氏体并不发生碳的析出，使富碳的奥氏体在随后冷却到室温的过程中保持说明书CN102816971A2/2页4稳定而不发生马氏体相变，以达到钢筋超高韧性和伸长率的目的。0010成品公称直径为1640毫米，长度为212米，室温冲击吸收功AKV2100J，屈服强度等级600830MPA，A19，AGT9，表面无裂纹。0011本发明的优势在于杆体高强高延性高冲击，室温冲击功AKV2值在100焦耳以上，是目前现存。
10、传统锚杆所无法相比的，很好解决了高地应力，高冲击地压和大的围岩流变等瞬间强力动载荷的破坏给巷道锚杆支护带来的严重的困难问题。0012实施方式下面结合实例介绍本发明的具体实施方式0013实例10014选择一种335MPA级，直径20MM热轧铁素体加珠光体钢筋含碳020，锰135，硅048，硫0025，磷0022，其余为铁和微量杂质。在连续不间断式中频加超音频感应加热炉中加热，温度845，保温3秒，水冷淬火，在160保温10秒，回火温度400，水冷至室温，截成所需锚杆长度。0015该钢筋经以上生产工艺热处理后，室温冲击功AKV2值为151焦耳，屈服强度为643MPA、抗拉强度RM值为835MPA，。
11、断后伸长率A值达到235，最大力总延伸率AGT值达到125，组织为残留奥氏体，铁素体加回火马氏体复项组织见图1。0016实例20017选择一种335MPA级，直径26MM热轧铁素体加珠光体钢筋含碳025，锰140，硅046，硫0033，磷0026，钒004其余为铁及杂质。在连续不间断式中频加超音频感应加热炉中加热，温度840，保温3秒，水冷淬火，在162保温10秒，回火温度450，水冷至室温，截成所需锚杆长度。0018该钢筋经以上生产工艺热处理后，室温冲击功AKV2值为122焦耳，屈服强度为720MPA、抗拉强度RM值为957MPA，断后伸长率A值达到220，最大力总延伸率AGT值达到11，组。
12、织为铁素体、残留奥氏体加马氏体的复项组织见图2。0019实例30020选择一种335MPA级，直径22MM热轧铁素体加珠光体钢筋含碳022，锰145，硅046，硫0013，磷0020，钒0080。在连续式中频加超音频感应加热炉中加热，温度840，保温3秒，水冷淬火，160保温10秒，回火温度500，水冷至室温，截成所需锚杆长度。0021该钢筋经以上生产工艺热处理后，室温冲击功AKV2值为102焦耳，屈服强度为830MPA、抗拉强度RM值为1050MPA，断后伸长率A值达到190，最大力总延伸率AGT值达到10，组织为铁素体、残留奥氏体加马氏体的复项组织见图3。0022附图说明图1是钢筋显微组织图0023图2是钢筋显微组织图0024图3是钢筋显微组织图。说明书CN102816971A1/2页5图1图2说明书附图CN102816971A2/2页6图3说明书附图CN102816971A。