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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