CN103498112A - 不锈钢丝绳及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不锈钢丝绳及其生产工艺，其特征在于它是采用特定组成的不锈钢作为钢丝绳生产原料，经表面处理、拉拔、正火热处理、镀锌、拉拔、捻股合绳得成品钢丝绳。本发明生产工序少、能耗、模耗、断丝率低、劳动生产率高，钢丝绳耐腐蚀性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢丝绳，尤其是涉及一种不锈钢丝绳及其生产工艺。
背景技术
因高碳钢强度高，韧性好，有细小均一的热处理组织，能满足拉拔、捻制和性能均一性的需要，故传统的钢绳制造业均采用它为原料。其加工工艺路线大致为：原料线材去除热轧氧化皮——干式拉拔——(中间热处理)正火——干式拉拔(压缩率为92％左右)——(中间热处理)铅浴等温分解——镀锌——湿式拉拔(压缩率为97％左右)——捻股合绳。但因其加工硬化系数较大(即在加工过程中，压缩率超过85％以后，强度急剧上升，韧性恶化)，所以在加工过程中，需要经多次热处理以消除其加工硬化和保证最终性能。这样，不仅造成了资源的浪费，而且阻碍了劳动生产率的提高。
此外，因为高碳钢具有较高的强度和硬度，所以，生产过程中能耗和模耗较高，断丝率较难控制。
CN1740438A一种不锈钢丝绳及其生产工艺，其特征在于它是采用中碳钢作为钢丝绳生产原料，经表面处理、拉拔、正火热处理、镀锌、拉拔、捻股合绳得成品钢丝绳。但是该钢丝绳的耐腐蚀性能不能满足需要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种生产工序少、能耗、模耗、断丝率低、劳动生产率高、耐腐蚀性能优异的不锈钢丝绳及其生产工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种不锈钢丝绳，其特征在于：它是采用不锈钢作为钢丝绳生产原料，所述不锈钢的化学成分按质量百分比包括：C<0.06、Si<0.80、Mn<0.50、P<0.05、S<0.04、Cr15.0-21.0、Ni18.0-22.0、Mo1.0-3.0、Ti1.0-3.0、B0.15-0.30、W0.30-0.45、RE0.04-0.08，余量为Fe及不可避免的杂质。
优选地，所述不锈钢的化学成分按质量百分比包括：C<0.05、Si<0.50、Mn<0.30、P<0.02、S<0.03、Cr17.0-20.0、Ni19.0-21.0、Mo1.5-2.5、Ti1.50-2.5、B0.20-0.25、W0.35-0.40、RE0.05-0.07，余量为Fe及不可避免的杂质。
本发明一种不锈钢丝绳的生产工艺，其特征在于：采用不锈钢作为钢丝绳生产原料，经表面处理、拉拔、正火热处理、镀锌、拉拔、捻股合绳得成品钢丝绳。
本发明一种不锈钢丝绳的生产工艺，所述的生产工艺具体包括以下工艺步骤：
步骤一、表面处理：将原料线材置于放线架上，经机械除鳞设备去除热轧氧化皮，清洗，然后进入涂硼设备进行涂硼处理，最后进入烘干设备烘干，得预处理线材；
步骤二、拉拔：将步骤一得预处理线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得半成品线材，收线；
步骤三、正火热处理、镀锌：将步骤二得半成品线材置于放线架上，经过热处理炉加热，加热温度900℃～1000℃，冷却，清洗，然后进入助涂剂槽涂覆助涂剂，烘干，最进入锌锅镀锌，锌锅温度为440～460℃，冷却，得半成品线材，收线；
步骤四、拉拔：将步骤三得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得半成品线材，收线；
步骤五、拉拔：将步骤四得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得成品线材，收线；
步骤六、捻股成绳：将步骤五得成品线材置于捻股机上捻股合绳，得成品钢丝绳。
本发明一种不锈钢丝绳的生产工艺，步骤五所述的各道次拉丝模压缩角为12～14°。
本发明一种不锈钢丝绳的生产工艺，步骤五所用的润滑剂浓度为2～5％。
本发明的特点是：
1、选择不同于传统的新型材料，中碳SWRH32A～42A钢或35#～55#钢，作为钢丝绳制造原材料。
2、确定其合适的加工工艺：
①采用特定组成的不锈钢作为原料，使得钢丝绳具有优异的耐腐蚀性能。
②加大工序拉拔压缩率(压缩率可达99％以上)，简化了生产工序，提高了生产效率。
③拉丝模压缩角由高碳钢的11-13°更改为12-14°，润滑剂浓度由拉拔高碳钢时的5％下降至2-3％左右。
3、和高碳钢相比，在同样强度的前提下，不锈钢具有更高的韧性。因此，与高碳钢相比，具有以下特点：
①可增大拉拔总压缩率，总压缩率可由原来的92％提高至99％以上；
②可降低钢丝拉拔时的锌层损失率，例如￠0.30mm以下制绳钢丝锌层损失由原来的30％降为不足10％；
③可明显降低拉丝时的断丝率，断丝率由原先的每吨16.7次下降为每吨5.2次。这不仅提高了生产时的成材率，而且提高了劳动生产率。
④利用其强度和韧性的良好匹配，可明显提高成品钢丝绳的疲劳寿命(疲劳试验方法参照GB/T12347标准)，疲劳寿命提高到原来的245％。
具体实施方式
本发明涉及一种不锈钢丝绳及其生产工艺，采用不同组成的不锈钢作为钢丝绳生产原料，经过适当加工和处理，同样能获得均一的组织和性能，完全达到各种制绳钢丝标准要求。
制备实施例1
本实施例的不锈钢的化学成分按质量百分比包括：C0.04、Si0.80、Mn0.30、P0.05、S0.04、Cr15.0、Ni22.0、Mo1.0、Ti3.0、B0.15、W0.45、RE0.04，余量为Fe及不可避免的杂质。
具体生产工艺为：
步骤一、表面处理将￠5.5mm原料线材置于放线架上，经机械除鳞设备去除热轧氧化皮，然后进清洗槽清洗，酸洗槽进行酸洗，再进入清洗槽进行冷热水冲洗，然后进入涂硼设备进行涂硼处理，最后进入烘干设备烘干，得预处理线材；
步骤二、拉拔将步骤一得预处理线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得半成品线材，工字轮收线；
步骤三、正火热处理、镀锌将步骤二得半成品线材置于放线架上，经过四段式热处理炉加热，加热温度：900℃、920℃、940℃、990℃，然后进行空气冷却，进入水槽进行水冷，进入酸洗槽进行酸洗，再进入水槽进行冷热水冲洗，进入助涂剂槽涂覆助涂剂，烘干，最后进入锌锅镀锌，锌锅温度为440～460℃，空气冷却，得半成品线材，工字轮收线；
步骤四、拉拔将步骤三得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得半成品线材，工字轮收线；
步骤五、湿式拉拔将步骤四得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，各道次拉丝模压缩角为12～14°，润滑剂采用拉拔专用润滑剂，浓度为3％，得成品线材，工字轮收线；
步骤六、捻股成绳将步骤五得成品线材置于捻股机上捻股合绳，得成品钢丝绳。
将其在天然海水中进行为期3年的腐蚀测试，其腐蚀速率为0.009mm/a。
制备实施例2
本实施例的不锈钢的化学成分按质量百分比包括：C0.06、Si0.80、Mn0.50、P<0.04、S0.02、Cr21.0、Ni18.0、Mo3.0、Ti1.0、B0.30、W0.30、RE0.08，余量为Fe及不可避免的杂质。
具体生产工艺为：
步骤一、表面处理将￠5.5mm原料线材置于放线架上，经机械除鳞设备去除热轧氧化皮，然后进清洗槽清洗，酸洗槽进行酸洗，再进入清洗槽进行冷热水冲洗，然后进入涂硼设备进行涂硼处理，最后进入烘干设备烘干，得预处理线材；
步骤二、拉拔将步骤一得预处理线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得半成品线材，工字轮收线；
步骤三、正火热处理、镀锌将步骤二得半成品线材置于放线架上，经过四段式热处理炉加热，加热温度：920℃、940℃、980℃、1000℃，然后进行空气冷却，进入水槽进行水冷，进入酸洗槽进行酸洗，再进入水槽进行冷热水冲洗，进入助涂剂槽涂覆助涂剂，烘干，最后进入锌锅镀锌，锌锅温度为440～460℃，空气冷却，得半成品线材，工字轮收线；
步骤四、拉拔将步骤三得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，得半成品线材，工字轮收线；
步骤五、湿式拉拔将步骤四得半成品线材置于拉拔机上，进行多道次拉拔，各道次拉丝模压缩角为12～14°，润滑剂采用拉拔专用润滑剂，浓度为3％，得成品线材，工字轮收线；
步骤六、捻股成绳将步骤五得成品线材置于捻股机上捻股合绳，得成品钢丝绳2。
将其在天然海水中进行为期3年的腐蚀测试，其腐蚀速率为0.011mm/a。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种不锈钢丝绳，其特征在于：所述不锈钢的化学成分按质量百分比包括：C<0.06、Si<0.80、Mn<0.50、P<0.05、S<0.04、Cr15.0-21.0、Ni18.0-22.0、Mo1.0-3.0、Ti1.0-3.0、B0.15-0.30、W0.30-0.45、RE0.04-0.08，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢丝绳，其特征在于：所述不锈钢的化学成分按质量百分比包括：C<0.05、Si<0.50、Mn<0.30、P<0.02、S<0.03、Cr17.0-20.0、Ni19.0-21.0、Mo1.5-2.5、Ti1.50-2.5、B0.20-0.25、W0.35-0.40、RE0.05-0.07，余量为Fe及不可避免的杂质。
3.一种如权利要求1或2所述的不锈钢丝绳的生产工艺，其特征在于采用不锈钢作为钢丝绳生产原料，经表面处理、拉拔、正火热处理、镀锌、拉拔、捻股合绳得成品钢丝绳。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种不锈钢丝绳的生产工艺，其特征在于所述的生产工艺具体包括以下工艺步骤：
步骤一、表面处理：将原料线材置于放线架上，经机械除鳞设备去除热轧氧化皮，清洗，然后进入涂硼设备进行涂硼处理，最后进入烘干设备烘干，得预处理线材；
步骤二、拉拔：将步骤一得预处理线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得半成品线材，收线；
步骤三、正火热处理、镀锌：将步骤二得半成品线材置于放线架上，经过热处理炉加热，加热温度900℃～1000℃，冷却，清洗，进入助涂剂槽涂覆助涂剂，烘干，进入锌锅镀锌，锌锅温度为440～460℃，冷却，得半成品线材，收线；
步骤四、拉拔：将步骤三得半成品线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得半成品线材，收线；
步骤五、拉拔：将步骤四得半成品线材置于拉拔机上进行多道次拉拔，得成品线材，收线；
步骤六、捻股成绳：将步骤五得成品线材置于捻股机上捻股合绳，得成品钢丝绳。
5.根据权利要求4所述的一种不锈钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤三所述热处理炉加热为四段式，各段加热温度为900℃、920℃、980℃、1000℃。
6.根据权利要求4所述的一种不锈钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤五所述的各道次拉拔的拉丝模压缩角为12～14°。
7.根据权利要求4所述的一种不锈钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤五所用的润滑剂浓度为2～5％。
8.根据权利要求4所述的一种不锈钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤二所述的多道次拉拔的道次为：5.5-4.85-3.75-3.3-2.90-2.60-2.30或5.5-4.85-3.75-3.3-2.90-2.60-2.30-2.00。
9.根据权利要求4所述的一种不锈钢丝绳的生产工艺，其特征在于步骤四所述的多道次拉拔的道次为：2.3-2.00-1.75-1.55-1.35-1.2或2.00-1.75-1.55-1.35-1.2-1.1-1.0。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |