本发明涉及钢材，具体是一种锚杆用高强高韧钢材及其加工工艺。
背景技术：
1、在基坑支护、边坡加固等工程中锚固技术中有着较为广泛的应用，随着社会的进步，对锚固技术的要求越发严格，锚杆是锚固技术的重要构件，其安全性和可靠性对锚固技术非常重要。
2、锚杆施工区域多在环境复杂的户外，面临较为严峻的服役环境，不可避免地要面对雨水、生物和微生物腐蚀等一系列腐蚀问题，现有解决金属腐蚀最简单、成本较低的方法就是涂覆涂层构建保护，随着环保意识的不断增强，对涂料的使用也提出了更加严格的要求，在使用过程中不会产生挥发性有机物的水性聚氨酯受到越来越多的重视，但是现有涂料形成的涂层同时存在耐磨性差，破损后不能继续提供保护等问题，制备一种锚杆用高强、高韧、长久耐腐蚀的钢材，具有现实意义与经济价值。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种锚杆用高强高韧钢材及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，包括以下步骤：
4、s1：采用真空感应炉熔炼奥氏体合金钢，锻造成型，得到基材；
5、s2：对基材依次进行固溶处理、时效处理，磨砂、抛光、碱洗、酸洗、水洗、干燥，得到预处理基材；
6、s3：用自修复水性聚氨酯乳液、复合埃洛石纳米管制备防护涂料；
7、s4：将防护涂料涂覆到预处理基材上，固化，得到一种锚杆用高强高韧钢材。
8、进一步的，锻造成型的工作条件为：温度为1150-1160℃，锻造比为8.9-9.1。
9、进一步的，固溶处理的工作条件为：在1190-1210℃保温110-130min，水淬至18-25℃；时效处理的工作条件为：在620-650℃保温1-2h，在680-700℃保温1-2h，在720-750℃保温1-2h，空冷至18-25℃。
10、进一步的，复合埃洛石纳米管、自修复水性聚氨酯乳液的质量比为9.5-13.6％。
11、进一步的，复合埃洛石纳米管的制备包括以下步骤：
12、(1)将8-羟基喹啉、乙醇混合，加入埃洛石纳米管，超声处理10-20min，转移到真空干燥箱中抽真空1-2h后取出，重复抽真空取出的过程3-5次，离心、洗涤、干燥，研磨，得到预处理埃洛石纳米管；
13、(2)在氮气气氛下，将端环氧聚二甲基硅氧烷、异丙醇混合，加入含硼酸酯的氨基化合物、异丙醇的混合液，升温至48-52℃保温2-3h，加入预处理埃洛石纳米管、硅酸四乙酯、辛基三乙氧基硅烷、异丙醇的混合液，搅拌20-30min，加入去离子水，继续保温2-3h，得到复合埃洛石纳米管。
14、进一步的，自修复水性聚氨酯乳液的制备包括以下步骤：
15、将聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡混合，升温至68-72℃油浴保温2-3h，加入二羟甲基丙酸，升温至88-90℃保温1-2h，降温至65-70℃，加入蓖麻油，继续保温1-2h，降温至55-60℃，加入2,2'-二硫二乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮的混合液，继续保温1-2h，加入三乙胺，保温20-30min，加入冰水乳化1-2h，加入含硼酸酯的氨基化合物、乙二胺，继续保温1-2h，出料，得到自修复水性聚氨酯乳液。
16、进一步的，端环氧聚二甲基硅氧烷、含硼酸酯的氨基化合物、预处理埃洛石纳米管、硅酸四乙酯、辛基三乙氧基硅烷的质量比为5：3：1.2：2.2：3.4。
17、进一步的，聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、蓖麻油、2,2'-二硫二乙醇、含硼酸酯的氨基化合物的质量比为25：26：5：2：4：3。
18、进一步的，含硼酸酯的氨基化合物的制备包括以下步骤：将无水硫酸镁、3-氨基苯基硼酸、甲醇混合，加入甲醇、3-氨基-1,2-丙二醇的混合液，在18-25℃保温22-24h，旋蒸，干燥，得到含硼酸酯的氨基化合物。
19、本发明的有益效果：
20、本发明提供一种锚杆用高强高韧钢材及其加工工艺，通过成分及工艺设计，制备了一种锚杆用高强、高韧、长久耐腐蚀，具有耐磨超疏水表面的钢材。
21、本发明中选用含有nb、si、al、v、mn等元素的奥氏体合金钢作为基材，通过控制其固溶时效处理工艺参数，使与奥氏体保持某种共格或半共格位向关系的析出相在基体中呈弥散分布，从而有效钉扎可动位错，提高奥氏体合金钢的强度。
22、为了赋予钢材表面优秀的耐磨性与抗机械损伤性，赋予钢材表面长久的耐腐蚀性，制备自修复水性聚氨酯乳液作为防护涂料的基料，以聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯为原料，在二月桂酸二丁基锡催化下得到预聚体，以二羟甲基丙酸为亲水扩链剂，以绿色原料蓖麻油为内交联剂，以2,2'-二硫二乙醇为扩链剂，含硼酸酯的氨基化合物为改性剂，乙二胺为中和剂制备自修复水性聚氨酯乳液，其中含硼酸酯的氨基化合物为3-氨基苯基硼酸、3-氨基-1,2-丙二醇为原料制备而成，其结构中的动态可逆键硼酸酯与2,2'-二硫二乙醇中的二硫键协同赋予钢材自修复能力，将其涂覆在预处理基材表面，赋予钢材表面疏水性、耐磨性与抗腐蚀性，从而延长钢材表面的使用寿命。
23、以复合埃洛石纳米管作为防护涂料填料，选用便宜易得、绿色环保的埃洛石纳米管作为缓蚀剂8-羟基喹啉的纳米容器，且埃洛石纳米管可以填充涂层所形成空腔，形成裂缝桥接等，从而提高涂层的防腐性能。为了提高埃洛石纳米管在防护涂料中分散的均匀性，对预处理埃洛石纳米管进行改性处理，利用端环氧聚二甲基硅氧烷与含硼酸酯的氨基化合物的开环，合成中间制剂，然后利用中间制剂与硅酸四乙酯、辛基三乙氧基硅烷的水解缩聚，在预处理埃洛石纳米管上负载具有动态可逆键的纳米杂化硅氧烷，构建疏水、耐腐蚀填料，将其引入防护涂料中，赋予钢材表面长久的耐磨、抗腐蚀、疏水性，提高防护涂料的自修复速率。
1.一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，锻造成型的工作条件为：温度为1150-1160℃，锻造比为8.9-9.1。
3.根据权利要求1所述的一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，固溶处理的工作条件为：在1190-1210℃保温110-130min，水淬至18-25℃；时效处理的工作条件为：在620-650℃保温1-2h，在680-700℃保温1-2h，在720-750℃保温1-2h，空冷至18-25℃。
4.根据权利要求1所述的一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，复合埃洛石纳米管、自修复水性聚氨酯乳液的质量比为9.5-13.6％。
5.根据权利要求1所述的一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，所述复合埃洛石纳米管的制备包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，所述自修复水性聚氨酯乳液的制备包括以下步骤：
7.根据权利要求5所述的一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，端环氧聚二甲基硅氧烷、含硼酸酯的氨基化合物、预处理埃洛石纳米管、硅酸四乙酯、辛基三乙氧基硅烷的质量比为5：3：1.2：2.2：3.4。
8.根据权利要求6所述的一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、蓖麻油、2,2'-二硫二乙醇、含硼酸酯的氨基化合物的质量比为25：26：5：2：4：3。
9.根据权利要求5或6所述的一种锚杆用高强高韧钢材的加工工艺，其特征在于，所述含硼酸酯的氨基化合物的制备包括以下步骤：将无水硫酸镁、3-氨基苯基硼酸、甲醇混合，加入甲醇、3-氨基-1,2-丙二醇的混合液，在18-25℃保温22-24h，旋蒸，干燥，得到含硼酸酯的氨基化合物。
10.一种锚杆用高强高韧钢材，其特征在于，由权利要求1-8中任一项加工工艺制备得到。