CN105506510A - 一种不锈钢丝的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢丝的生产工艺，其选用的炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C？0.05～0.08％、Si≤0.80％、Mo？0.45～0.65％、Mn≤2.0％、Ni？0.40～0.50％、Al？1.30～1.60％、S≤0.02％、Cr？15.0～20.0％、Ti？1.01～1.02％，余量为Fe以及不可避免的杂质；该不锈钢丝的生产工艺在降低Ni含量的情况下，保证了不锈钢丝的综合性能指标，从而有利于降低成本。

Description

一种不锈钢丝的生产工艺
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域，具体是一种不锈钢丝的生产工艺。
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，广泛应用于矿业、石油、化工、食品、医药、机械制造等行业。不锈钢丝不仅能够制作不锈钢网，还能够制作其他各种不锈钢产品。不锈钢丝的性能直接影响到其产品的性能。不锈钢丝由不锈钢制成，随着时代的发展，市场上出现了各种类型的不锈钢。例如自20世纪60年代以来，发展出的马氏体Cr-Ni不锈钢，延展韧性较佳。可是近年来Ni价上涨，往往不锈钢的成本和售价也常随着Ni价的涨跌而波动，从而用户对不锈钢消费也产生消极影响。另外，由于Ni是比较稀缺的战略资源。所以合理用Ni、科学用Ni、节约用Ni是当前摆在不锈钢工作者面前的首选研究课题。因此市场需求一种在少量用Ni的情况下保证不锈钢延展韧性的不锈钢丝的生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不锈钢丝的生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种不锈钢丝的生产工艺，包括以下步骤：
1)配置炉料，所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.05～0.08％、Si≤0.80％、Mo0.45～0.65％、Mn≤2.0％、Ni0.40～0.50％、Al1.30～1.60％、S≤0.02％、Cr15.0～20.0％、Ti1.01～1.02％，余量为Fe以及不可避免的杂质；
2)将炉料放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；
3)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，钢水在钢水包静置3-5分钟后浇铸，浇铸温度为1540-1560℃，连铸成杆材；
4)将制得的杆材进行固溶处理，固溶处理的加热温度为1180～1300℃，固溶处理的冷却在25℃以下的循环水中进行；
5)将杆材在氮气的保护下烘干，并进行磷化处理；
6)将杆材先以210-250℃/h速率升温至300-400℃，保温2-4h，再以130-180℃/h速率升温至850-970℃,保温1-2h，然后以130-150℃/h速率降温至650-680℃，保温1-2h，再以80-100℃/h速率升温至750-780℃，保温2-3h，然后以100-120℃/h速率降温至630-650℃，保温1-2h，采用水冷-空冷交替冷却：先以200-320℃/h的速率水冷至500-520℃，再空冷至420-450℃，然后以60-160℃/h的速率水冷至180-230℃，最后空冷至室温；
7)将处理后的杆材进行拉拔，采用旋转模拉丝，先将杆材拉成粗钢丝，在将粗钢丝加热至420-450℃，保温1-2h，然后经过油冷降温至100-120℃，再采用超声波拉丝将粗钢丝拉成细钢丝，超声波频率为18-20kHz；
8)将上述制得的线材进行退火处理：先以150-180℃/h速率升温至500-520℃，保温2-3h，再以80-100℃/h速率升温至890-920℃，保温1-2h，再以180-200℃/h速率降温至120-140℃，保温2-3h，空冷至室温；
9)酸洗，表面清理，再经过8％减面率轻拉至成品规格。
作为本发明进一步的方案：所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.06～0.08％、Si≤0.70％、Mo0.50～0.60％、Mn≤1.5％、Ni0.42～0.48％、Al1.40～1.50％、S≤0.02％、Cr16.0～18.0％、Ti1.01～1.02％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
作为本发明再进一步的方案：所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.06～0.07％、Si≤0.60％、Mo0.50～0.55％、Mn≤1.3％、Ni0.44～0.46％、Al1.43～1.48％、S≤0.02％、Cr17.0～17.50％、Ti1.01～1.02％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该不锈钢丝的生产工艺在降低Ni含量的情况下，保证了不锈钢丝的综合性能指标，从而有利于降低成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种不锈钢丝的生产工艺，包括以下步骤：
1)配置炉料，所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.06％、Si0.50％、Mo0.50％、Mn1.5％、Ni0.45％、Al1.45％、S0.01％、Cr17.0％、Ti1.01％，余量为Fe以及不可避免的杂质；
2)将炉料放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1.25kg/t的铝饼进行终脱氧；
3)终脱氧结束后倾炉出钢，出钢温度为1600℃，在钢水包中取样进行成品钢水化学成分分析，钢水在钢水包静置4分钟后浇铸，浇铸温度为1550℃，连铸成杆材；
4)将制得的杆材进行固溶处理，固溶处理的加热温度为1260℃，固溶处理的冷却在23℃的循环水中进行；
5)将杆材在氮气的保护下烘干，并进行磷化处理；
6)将杆材先以235℃/h速率升温至350℃，保温3h，再以150℃/h速率升温至920℃,保温1.5h，然后以140℃/h速率降温至660℃，保温1.5h，再以90℃/h速率升温至770℃，保温2.5h，然后以110℃/h速率降温至640℃，保温1.5h，采用水冷-空冷交替冷却：先以260℃/h的速率水冷至510℃，再空冷至440℃，然后以120℃/h的速率水冷至200℃，最后空冷至室温；
7)将处理后的杆材进行拉拔，采用旋转模拉丝，先将杆材拉成粗钢丝，在将粗钢丝加热至430℃，保温1.5h，然后经过油冷降温至110℃，再采用超声波拉丝将粗钢丝拉成细钢丝，超声波频率为19kHz；
8)将上述制得的线材进行退火处理：先以165℃/h速率升温至510℃，保温2.5h，再以90℃/h速率升温至910℃，保温1.5h，再以190℃/h速率降温至130℃，保温2.5h，空冷至室温；
9)酸洗，表面清理，再经过8％减面率轻拉至成品规格。
实施例2
一种不锈钢丝的生产工艺，包括以下步骤：
1)配置炉料，所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.05％、Si0.80％、Mo0.45％、Mn2.0％、Ni0.40％、Al1.30％、S0.02％、Cr15.0％、Ti1.01％，余量为Fe以及不可避免的杂质；
2)将炉料放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％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℃，往钢水中插入1kg/t的铝饼进行终脱氧；
3)终脱氧结束后倾炉出钢，出钢温度为1580℃，在钢水包中取样进行成品钢水化学成分分析，钢水在钢水包静置3分钟后浇铸，浇铸温度为1540℃，连铸成杆材；
4)将制得的杆材进行固溶处理，固溶处理的加热温度为1180℃，固溶处理的冷却在20℃的循环水中进行；
5)将杆材在氮气的保护下烘干，并进行磷化处理；
6)将杆材先以210℃/h速率升温至300℃，保温2h，再以130℃/h速率升温至850℃,保温2h，然后以150℃/h速率降温至680℃，保温2h，再以80℃/h速率升温至750℃，保温2h，然后以100℃/h速率降温至630℃，保温1h，采用水冷-空冷交替冷却：先以320℃/h的速率水冷至520℃，再空冷至450℃，然后以60℃/h的速率水冷至180℃，最后空冷至室温；
7)将处理后的杆材进行拉拔，采用旋转模拉丝，先将杆材拉成粗钢丝，在将粗钢丝加热至420℃，保温1h，然后经过油冷降温至120℃，再采用超声波拉丝将粗钢丝拉成细钢丝，超声波频率为20kHz；
8)将上述制得的线材进行退火处理：先以180℃/h速率升温至500℃，保温2h，再以100℃/h速率升温至920℃，保温1h，再以180℃/h速率降温至120℃，保温2h，空冷至室温；
9)酸洗，表面清理，再经过8％减面率轻拉至成品规格。
实施例3
一种不锈钢丝的生产工艺，包括以下步骤：
1)配置炉料，所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.08％、Si0.30％、Mo0.65％、Mn1.20％、Ni0.50％、Al1.60％、S0.01％、Cr20.0％、Ti1.02％，余量为Fe以及不可避免的杂质；
2)将炉料放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1680℃，往钢水中插入1.5kg/t的铝饼进行终脱氧；
3)终脱氧结束后倾炉出钢，出钢温度为1620℃，在钢水包中取样进行成品钢水化学成分分析，钢水在钢水包静置5分钟后浇铸，浇铸温度为1540℃，连铸成杆材；
4)将制得的杆材进行固溶处理，固溶处理的加热温度为1300℃，固溶处理的冷却在24℃的循环水中进行；
5)将杆材在氮气的保护下烘干，并进行磷化处理；
6)将杆材先以250℃/h速率升温至400℃，保温4h，再以180℃/h速率升温至850℃,保温2h，然后以150℃/h速率降温至650℃，保温2h，再以80℃/h速率升温至750℃，保温2h，然后以120℃/h速率降温至650℃，保温2h，采用水冷-空冷交替冷却：先以320℃/h的速率水冷至500℃，再空冷至450℃，然后以160℃/h的速率水冷至230℃，最后空冷至室温；
7)将处理后的杆材进行拉拔，采用旋转模拉丝，先将杆材拉成粗钢丝，在将粗钢丝加热至450℃，保温2h，然后经过油冷降温至100℃，再采用超声波拉丝将粗钢丝拉成细钢丝，超声波频率为18kHz；
8)将上述制得的线材进行退火处理：先以180℃/h速率升温至500℃，保温3h，再以100℃/h速率升温至890℃，保温1h，再以200℃/h速率降温至120℃，保温3h，空冷至室温；
9)酸洗，表面清理，再经过8％减面率轻拉至成品规格。
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15-20、硅灰石5-8、铝矾土4-6、电石粉10-12、硼泥5-7、高碳铬铁渣2-3、玻璃粉5-9、纳米碳化硅1-2、纸浆废液25-35、三聚磷酸钠6-7、木质素磺酸钙1-2；b、取菱镁石、硅灰石和铝矾土混合均匀，750-760℃煅烧3-4h，冷却至室温，再放入浓度为18-22％的盐酸溶液中，水浴加热至80-90℃，保温2-3h，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30-40min，造粒，控制粒径为8-10mm,烘干，再于1100-1150℃下高温烧结1-2h，冷却至室温即可。
所述不锈钢丝的生产工艺所制得的不锈钢丝，其力学性能如下：
σb为680-720N/mm2,δ为15-16％，ψ为55-60％。
所述不锈钢丝的生产工艺在降低Ni含量的情况下，保证了不锈钢丝的综合性能指标，从而有利于降低成本。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种不锈钢丝的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)配置炉料，所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.05～0.08％、Si≤0.80％、Mo0.45～0.65％、Mn≤2.0％、Ni0.40～0.50％、Al1.30～1.60％、S≤0.02％、Cr15.0～20.0％、Ti1.01～1.02％，余量为Fe以及不可避免的杂质；
2)将炉料放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；
3)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，钢水在钢水包静置3-5分钟后浇铸，浇铸温度为1540-1560℃，连铸成杆材；
4)将制得的杆材进行固溶处理，固溶处理的加热温度为1180～1300℃，固溶处理的冷却在25℃以下的循环水中进行；
5)将杆材在氮气的保护下烘干，并进行磷化处理；
6)将杆材先以210-250℃/h速率升温至300-400℃，保温2-4h，再以130-180℃/h速率升温至850-970℃,保温1-2h，然后以130-150℃/h速率降温至650-680℃，保温1-2h，再以80-100℃/h速率升温至750-780℃，保温2-3h，然后以100-120℃/h速率降温至630-650℃，保温1-2h，采用水冷-空冷交替冷却：先以200-320℃/h的速率水冷至500-520℃，再空冷至420-450℃，然后以60-160℃/h的速率水冷至180-230℃，最后空冷至室温；
7)将处理后的杆材进行拉拔，采用旋转模拉丝，先将杆材拉成粗钢丝，在将粗钢丝加热至420-450℃，保温1-2h，然后经过油冷降温至100-120℃，再采用超声波拉丝将粗钢丝拉成细钢丝，超声波频率为18-20kHz；
8)将上述制得的线材进行退火处理：先以150-180℃/h速率升温至500-520℃，保温2-3h，再以80-100℃/h速率升温至890-920℃，保温1-2h，再以180-200℃/h速率降温至120-140℃，保温2-3h，空冷至室温；
9)酸洗，表面清理，再经过8％减面率轻拉至成品规格。
2.根据权利要求1所述的不锈钢丝的生产工艺，其特征在于，所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.06～0.08％、Si≤0.70％、Mo0.50～0.60％、Mn≤1.5％、Ni0.42～0.48％、Al1.40～1.50％、S≤0.02％、Cr16.0～18.0％、Ti1.01～1.02％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的不锈钢丝的生产工艺，其特征在于，所述炉料由以下重量百分比的合金元素组成：C0.06～0.07％、Si≤0.60％、Mo0.50～0.55％、Mn≤1.3％、Ni0.44～0.46％、Al1.43～1.48％、S≤0.02％、Cr17.0～17.50％、Ti1.01～1.02％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
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