高强度热镀锌钢丝是大跨径桥梁缆索的主要材料,由原始盘条经过大应变拉拔和热镀锌等多道工序得到,拉拔应变量及热镀锌温度均会影响钢丝的微观组织,进而表现在宏观力学性能的好坏。本课题依托国家重点研发计划重点基础材料技术提升与产业化重点专项“高性能桥梁用钢”开展基础研究工作,论文选用450℃退火实验模拟生产中的热镀锌工艺,结合金相、SEM、TEM、XRD、DSC、拉伸实验、扭转实验和显微硬度实验等多种技术手段,较为系统地研究了拉拔及镀锌过程钢丝的组织和性能演变规律。通过对拉拔过程的研究得到如下结论:盘条由片层状珠光体组成,其排列具有各向异性。随着拉拔的进行,珠光体片层向拉拔方向偏转,对位错的阻碍作用减弱,珠光体片层间距快速减薄,晶粒逐渐变得细长呈纤维状,且应变量越大,显微组织直径越细小。拉拔过程中,位错密度逐渐增加,铁素体从单滑移过渡到多个滑移系同时开动的阶段,滑移方向逐渐转向拉拔方向,滑移的结果导致<110>织构强度逐渐增大;钢丝抗拉强度、屈服强度、显微硬度逐渐上升,但扭转性能下降。拉拔过程中的强化机制可用位错强化和界面强化模型解释。通过对退火过程的研究得到如下结论:随着退火时间的延长,渗碳体先部分断裂发生溶解,然后逐渐球化并长大成颗粒状和短杆状,DSC曲线450℃对应的放热峰正好验证了钢丝的球化现象。在退火初始阶段,随着退火时间的延长,钢丝抗拉强度、屈服强度、显微硬度、扭转性能有小幅度上升。当退火时间为3 min时,钢丝抗拉强度达到最大值。在退火后续阶段,试样抗拉强度开始下降。退火过程,钢丝的屈服强度,显微硬度等的演变规律与抗拉强度类似。