鋼絲繩高強度化的手段,有鉛浴淬火強度的增加,拉絲加工應(yīng)變的增加,拉絲加工中加工硬化率的增加等。這些方法中的任何一種雖然都可提高強度,但都必須顧及到鋼絲延性的下降。關(guān)于鉛浴淬火材強度與分層發(fā)生強度間關(guān)系的研究表明,較之拉絲加工應(yīng)變強化的鋼絲,鉛浴淬火強化的鋼絲在高強度區(qū)域更不易發(fā)生分層。因此,為了同時兼顧鋼絲繩高強度化和抑制分層,應(yīng)增大鉛浴淬火材強度和加工硬化率。層狀間隔對加工硬化率有支配性作用,初始層狀間隔越細化,加工硬化率就越高,特別是在加工應(yīng)變高的區(qū)域有顯著效果。利用α的固溶強化,析出強化即使增加了鉛浴淬火材的強度,加工硬化率也基本無變化;另外,在拉絲加工應(yīng)變高的區(qū)域,固溶強化和析出強化等的加法定律是不能成立的。據(jù)此可知,將以鋼線繩為代表的高拉絲加工應(yīng)變作為鋼絲強化的必要手段,使層狀間隔細化,同時能有效增加鉛浴淬火材的強化和加工硬化率。
由于含碳量的增加和Cr的加入而細化了層狀間隔,如在過共析的加Cr鋼上變?yōu)榱?/span>60nm非常細小的層狀間隔,結(jié)果使鉛浴淬火材的強度達1500MPa,比現(xiàn)有的0.8%C鋼的強度還高出200MPa以上。C和Cr利用層狀間隔的細化,也使加工硬化率顯著增加。據(jù)此開發(fā)了比原來的共析鋼大幅度增加了含碳量的過共析加Cr鋼。另外,還有研究從抑制α的觀點提出了開發(fā)過共析加硼鋼的建議。
為了查明以不發(fā)生分層作為條件的強度與鋼絲直徑間的關(guān)系,對代表性成分為0.96C-0.21Si-0.30Mn-0.21Cr的加Cr過共析鋼絲直徑與達到強度的關(guān)系進行了試驗研究。結(jié)果表明,由于層狀間隔的超細化,此開發(fā)鋼的強度比原共析鋼有大幅度上升,直徑0.20mm鋼絲達4070MPa、直徑0.06mm鋼絲達5170MPa、而直徑0.04mm鋼絲更高達5700MPa。即使與高強度的碳纖維等材料比較,這樣的強度水平也算高的。