CN103695805A - 一种高强度高耐磨不锈钢丝及其制备方法 - Google Patents

一种高强度高耐磨不锈钢丝及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度高耐磨不锈钢丝及其制备方法。该不锈钢丝合金组份及质量百分比为:C0.04-0.08、Si0.5-1.0、Mn3.2-4.4、Ni9.5-12.5、Cr18-22、Ti1.5-2.5、Al1.2-1.8、Mo0.8-1.4、V0.5-1.0、Zr0.3-0.7、Bi0.2-0.5、W0.15-0.35、Ge0.1-0.3、Ce0.05-0.15、Nd0.03-0.06、Er0.02-0.04、P≤0.03、S≤0.02，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明生产的不锈钢丝具有机械强度高、耐磨性好、耐强酸强碱性好、高温稳定性好、加工性能好等特点，该不锈钢丝制作的不锈钢网具有过滤精度高、易清洗、耐高温、耐腐蚀、使用寿命长、应用范围广等优点。

Description

一种高强度高耐磨不锈钢丝及其制备方法
技术领域
    本发明涉及一种高强度高耐磨不锈钢丝及其制备方法，属于金属材料加工与成型技术领域。
背景技术
不锈钢网是用不锈钢丝作材质制作成的网类产品，用于矿业、石油、化工、食品、医药、机械制造等行业。因此不锈钢丝的性能直接影响不锈钢网的性能。然而现有市场上的不锈钢丝存在着强度低、耐磨性差、耐强酸强碱性差等缺点，极大限制了其使用寿命和应用范围。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高强度高耐磨不锈钢丝及其制备方法，用该不锈钢丝制作的不锈钢网使用寿命长，应用范围广。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
    一种高强度高耐磨不锈钢丝，其合金组份及质量百分比为:C 0.04-0.08、Si 0.5-1.0、Mn 3.2-4.4、Ni 9.5-12.5、Cr 18-22、Ti 1.5-2.5、 Al 1.2-1.8、Mo 0.8-1.4、V 0.5-1.0、Zr 0.3-0.7、Bi 0.2-0.5、W 0.15-0.35、Ge 0.1-0.3、Ce 0.05-0.15、Nd 0.03-0.06、Er 0.02-0.04、 P≤0.03、S ≤0.02，余量为Fe及不可避免的杂质。
    一种高强度高耐磨不锈钢丝的制备方法，包括以下步骤：
    （1）按上述成分要求将配好的炉料加入中频感应电炉内进行熔炼，待炉料全部熔化后，加入钢水重量1-2%的造渣剂造渣，扒净炉渣，然后加入低碳锰铁和硅铁脱氧，并调整成分，当钢水温度达到1650-1680℃，往钢水中插入1-1.5kg/t的铝饼进行终脱氧；
    （2）终脱氧结束后倾炉出钢，出钢温度为1580-1620℃，在钢水包中取样进行成品钢水化学成分分析，钢水在钢水包镇静3-5分钟后浇铸，浇铸温度为1540-1560℃，连铸成杆材，将制得的杆材先以150-200℃/h速率升温至280-360℃，保温4-6h，再以120-160℃/h速率升温至610-660℃,保温2-4h；然后以80-120℃/速率降温至420-450℃，保温3-5h，再以100-150℃/h速率升温至710-740℃，保温2-3h；然后以50-100℃/h速率降温至540-580℃，保温3-4h，再以150-200℃/h速率升温至950-1050℃，保温1-2h；然后以100-150℃/h速率降温至680-720℃，保温3-4h，再以140-180℃/h速率降温至320-360℃，保温4-6h，再用0-3℃冰盐水淬火至130-160℃；然后用拉丝机将杆材拉制成所需直径的线材；
    （3）将上述制得的线材进行退火处理：先以200-250℃/h速率升温至440-480℃，保温3-5h，再以100-150℃/h速率升温至660-720℃，保温2-3h；然后以140-180℃/h速率降温至350-390℃,保温4-8h，再以100-150℃/h速率升温至630-680℃，保温3-4h，再以80-120℃/h速率升温至850-920℃，保温1-2h；然后以150-200℃/h速率降温至460-510℃，保温3-5h，再以120-160℃/h速率降温至160-190℃，保温5-10h，空冷至室温，酸洗，表面清理，包装即为成品。
    所述的造渣剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：菱镁石10-15、硅灰石5-10、铝矾土8-12、电石粉5-10、硼泥4-7、高碳铬铁渣3-5、玻璃粉6-9、纳米碳化硅2-4、纸浆废液20-30、三聚磷酸钠 4-6、木质素磺酸钙2-3；b、取菱镁石、硅灰石和铝矾土混合均匀，720-750℃煅烧2-4h，冷却至室温，再放入浓度为15-20%的盐酸溶液中，水浴加热至80-90℃，保温1-2h，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，粉碎过50-100目筛；c、将上述过筛后的粉末与电石粉、硼泥、高碳铬铁渣、玻璃粉、纳米碳化硅混合均匀，再加入纸浆废液、三聚磷酸钠和木质素磺酸钙，2000-3000rpm球磨20-30min，造粒，控制粒径为10-15mm,烘干，再于1050-1150℃下高温烧结1-2h，冷却至室温即可。
本发明的有益效果：
本发明生产的不锈钢丝具有机械强度高、耐磨性好、耐强酸强碱性好、高温稳定性好、加工性能好等特点，该不锈钢丝制作的不锈钢网具有过滤精度高、易清洗、耐高温、耐腐蚀、使用寿命长、应用范围广等优点，可广泛使用于食品加工、矿产加工、化工、航空航天技术、特种化学产品加工等领域。
具体实施方式
     一种高强度高耐磨不锈钢丝，其合金组份及质量百分比为:C 0.04-0.08、Si 0.5-1.0、Mn 3.2-4.4、Ni 9.5-12.5、Cr 18-22、Ti 1.5-2.5、 Al 1.2-1.8、Mo 0.8-1.4、V 0.5-1.0、Zr 0.3-0.7、Bi 0.2-0.5、W 0.15-0.35、Ge 0.1-0.3、Ce 0.05-0.15、Nd 0.03-0.06、Er 0.02-0.04、 P≤0.03、S ≤0.02，余量为Fe及不可避免的杂质。
    一种高强度高耐磨不锈钢丝的制备方法，包括以下步骤：
    （1）按上述成分要求将配好的炉料加入中频感应电炉内进行熔炼，待炉料全部熔化后，加入钢水重量1.5%的造渣剂造渣，扒净炉渣，然后加入低碳锰铁和硅铁脱氧，并调整成分，当钢水温度达到1660℃，往钢水中插入1.2kg/t的铝饼进行终脱氧；
    （2）终脱氧结束后倾炉出钢，出钢温度为1610℃，在钢水包中取样进行成品钢水化学成分分析，钢水在钢水包镇静4分钟后浇铸，浇铸温度为1550℃，连铸成杆材，将制得的杆材先以180℃/h速率升温至320℃，保温5h，再以140℃/h速率升温至630℃,保温3h；然后以100℃/速率降温至440℃，保温4h，再以120℃/h速率升温至710℃，保温3h；然后以80℃/h速率降温至560℃，保温3h，再以200℃/h速率升温至1020℃，保温1h；然后以150℃/h速率降温至720℃，保温3h，再以160℃/h速率降温至350℃，保温5h，再用1℃冰盐水淬火至140℃；然后用拉丝机将杆材拉制成所需直径的线材；
    （3）将上述制得的线材进行退火处理：先以250℃/h速率升温至460℃，保温4h，再以150℃/h速率升温至720℃，保温2h；然后以180℃/h速率降温至360℃,保温6h，再以150℃/h速率升温至660℃，保温3h，再以120℃/h速率升温至920℃，保温1h；然后以150℃/h速率降温至490℃，保温4h，再以140℃/h速率降温至180℃，保温7h，空冷至室温，酸洗，表面清理，包装即为成品。
所述的造渣剂的制备方法如下：a、取以下重量（kg）的原料：菱镁石12、硅灰石8、铝矾土10、电石粉6、硼泥5、高碳铬铁渣4、玻璃粉8、纳米碳化硅3、纸浆废液25、三聚磷酸钠 5、木质素磺酸钙2；b、取菱镁石、硅灰石和铝矾土混合均匀，740℃煅烧3h，冷却至室温，再放入浓度为15%的盐酸溶液中，水浴加热至85℃，保温2h，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，粉碎过80目筛；c、将上述过筛后的粉末与电石粉、硼泥、高碳铬铁渣、玻璃粉、纳米碳化硅混合均匀，再加入纸浆废液、三聚磷酸钠和木质素磺酸钙，3000rpm球磨20min，造粒，粒径为10mm,烘干，再于1080℃下高温烧结2h，冷却至室温即可。
    经检验，成品化学成分为：C 0.055、Si 0.87、Mn 4.12、Ni 10.28、Cr 21.34、Ti 2.31、 Al 1.54、Mo 1.18、V 0.72、Zr 0.46、Bi 0.33、W 0.26、Ge 0.19、Ce 0.091、Nd 0.048、Er 0.035、 P 0.022、S  0.014，余量为Fe及不可避免的杂质，其力学性能为：抗拉强度649Mpa，屈服强度504Mpa，伸长率36.2%。

Claims (3)

1.一种高强度高耐磨不锈钢丝，其特征在于，其合金组份及质量百分比为:C 0.04-0.08、Si 0.5-1.0、Mn 3.2-4.4、Ni 9.5-12.5、Cr 18-22、Ti 1.5-2.5、 Al 1.2-1.8、Mo 0.8-1.4、V 0.5-1.0、Zr 0.3-0.7、Bi 0.2-0.5、W 0.15-0.35、Ge 0.1-0.3、Ce 0.05-0.15、Nd 0.03-0.06、Er 0.02-0.04、 P≤0.03、S ≤0.02，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.一种如权利要求1所述的高强度高耐磨不锈钢丝的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）按上述成分要求将配好的炉料加入中频感应电炉内进行熔炼，待炉料全部熔化后，加入钢水重量1-2%的造渣剂造渣，扒净炉渣，然后加入低碳锰铁和硅铁脱氧，并调整成分，当钢水温度达到1650-1680℃，往钢水中插入1-1.5kg/t的铝饼进行终脱氧；
（2）终脱氧结束后倾炉出钢，出钢温度为1580-1620℃，在钢水包中取样进行成品钢水化学成分分析，钢水在钢水包镇静3-5分钟后浇铸，浇铸温度为1540-1560℃，连铸成杆材，将制得的杆材先以150-200℃/h速率升温至280-360℃，保温4-6h，再以120-160℃/h速率升温至610-660℃,保温2-4h；然后以80-120℃/速率降温至420-450℃，保温3-5h，再以100-150℃/h速率升温至710-740℃，保温2-3h；然后以50-100℃/h速率降温至540-580℃，保温3-4h，再以150-200℃/h速率升温至950-1050℃，保温1-2h；然后以100-150℃/h速率降温至680-720℃，保温3-4h，再以140-180℃/h速率降温至320-360℃，保温4-6h，再用0-3℃冰盐水淬火至130-160℃；然后用拉丝机将杆材拉制成所需直径的线材；
（3）将上述制得的线材进行退火处理：先以200-250℃/h速率升温至440-480℃，保温3-5h，再以100-150℃/h速率升温至660-720℃，保温2-3h；然后以140-180℃/h速率降温至350-390℃,保温4-8h，再以100-150℃/h速率升温至630-680℃，保温3-4h，再以80-120℃/h速率升温至850-920℃，保温1-2h；然后以150-200℃/h速率降温至460-510℃，保温3-5h，再以120-160℃/h速率降温至160-190℃，保温5-10h，空冷至室温，酸洗，表面清理，包装即为成品。
3.根据权利要求1所述的高强度高耐磨不锈钢丝的制备方法，其特征在于，所述的造渣剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：菱镁石10-15、硅灰石5-10、铝矾土8-12、电石粉5-10、硼泥4-7、高碳铬铁渣3-5、玻璃粉6-9、纳米碳化硅2-4、纸浆废液20-30、三聚磷酸钠 4-6、木质素磺酸钙2-3；b、取菱镁石、硅灰石和铝矾土混合均匀，720-750℃煅烧2-4h，冷却至室温，再放入浓度为15-20%的盐酸溶液中，水浴加热至80-90℃，保温1-2h，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，粉碎过50-100目筛；c、将上述过筛后的粉末与电石粉、硼泥、高碳铬铁渣、玻璃粉、纳米碳化硅混合均匀，再加入纸浆废液、三聚磷酸钠和木质素磺酸钙，2000-3000rpm球磨20-30min，造粒，控制粒径为10-15mm,烘干，再于1050-1150℃下高温烧结1-2h，冷却至室温即可。
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