CN106583607A - 一种高纯度钢针的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯度钢针的生产方法，包括钢丝原料拉丝、磨削、冲压成型、热处理定型、研磨和精磨，钢丝原料具有下列成分及百分比重量：C：0.4～0.6％，Mn：0.55～0.80％Si：0.20～0.35％，P：≤0.020％，Cr：0.30～0.50％，S：≤0.006％，其余为铁和不可避免的杂质。本发明工艺简单，操作方便，其中钢丝原料的成分控制对钢针的质量影响最大，钢丝原料中减少C和S元素的含量，减少了有害元素，避免钢针对针织物的影响，同时将S含量控制在0.006％以下，可以避免材质因素带来的根本不良，为后期的高强度压延和加工提供了保证，从而使钢料具有良好的耐磨性，弹性和稳定性，有利于后续钢针的制作，也保证了钢针的品质，可以满足高品质织物的制造要求。

Description

一种高纯度钢针的生产方法
技术领域
本发明涉及钢针领域，特别涉及一种高纯度钢针的生产方法。
背景技术
现有织针钢带原材有国产T10A优质碳素工具钢，成分及其百分比重量为C：0.95-1.04％、Si：≤0.35％、Mn：≤0.40％、P：≤0.030％、S：≤0.025，其余为铁。这种材料含碳量高，淬火后硬度高、耐磨损、韧性不佳，仅能基本满足织针的使用要求，以生产中、低档织针为主，目前用量较大。但是因有害元素含量偏高，经过高强度加工后，容易出现物理机械性能、金相组织、非金属夹杂物等不符合织针要求的问题。
瑞典的织针钢属专用钢种，是一种经真空处理的高合金工具钢，含Mn量较高，成分及其百分比重量为C：0.95-1.04％、Si：0.03％、Mn：0.60-0.80％、P：0.01％、S：≤0.003％、Cr：0.25-0.40，其余为铁。用这种材料制造的织针性能优良，世界名牌针大多选用此类钢。但是，瑞典的织针钢经过专门工艺获得，成本高昂，同时产量有限，很难满足国内日益增长的高品质织针用钢带的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高纯度钢针的生产方法，提供一种具有良好的稳定性和加工性、具有精确厚度和良好内部组织的高纯净钢纺织针用钢带，符合高档织针的要求。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种钢针的生产方法，包括以下步骤：
(1)拉丝：取钢丝原料，对钢丝进行多次拉丝至直径为1.2-2.5mm，然后校直、切断得一定长度的针坯；
(2)磨削：将步骤(1)所得的针坯经过磨尖机磨削，使针坯的两端形成针尖状；
(3)冲压成型：将步骤(2)所得的针坯中间冲压出两根针孔形状，再冲掉针孔内的钢皮形成两个针孔，最后冲去连接两根钢针的工字形飞边，制成两根坯针；
(4)热处理定型：将步骤(3)所得的坯针加热到810-100℃后立即投入冷却液中冷却，制得一定强度的钢针；
(5)研磨：将步骤(4)所得的钢针附上石英砂磨料，再经过振荡式光饰机进行研磨，最后用煤油洗涤或木屑吸附去掉钢针表面的磨料，制得一定光洁度的钢针；
(6)精磨：将步骤(5)所得的钢针经过抛光机进行抛光，制得一定亮度的钢针。
步骤(1)所述钢丝原料具有下列成分及百分比重量：
C：0.4～0.6％，
Mn：0.55～0.80％，
Si：0.20～0.35％，
P：≤0.020％，
Cr：0.30～0.50％，
S：≤0.006％
其余为铁和不可避免的杂质。
作为优选，上述还包括步骤(3-1)，对所述针线孔外周的锐边棱角进行磨削。
作为优选，上述所述钢丝通过以下工序的加工处理：
(1)原材料钢带一次退火；
(2)钢带初始压延；
(3)钢带二次退火；
(4)中间压延过程；
(5)钢带三次退火；
(6)成品板型控制及调质压延。
作为优选，上述所述钢带初始压延的压下率为35～40％、中间压延过程的压下率为57～62％、成品板型控制及调质压延的的压下率为36～42％。
作为优选，上述所述钢带一次退火的温度为740～770℃，所述钢带二次退火的温度为730～745℃，所述钢带三次退火的温度为695～725℃。
作为优选，上述所述钢带退火时采用液氮和纯氢作为保护气体，所述纯氢和液氮的比例为H2：1.30～1.50m3/h和N2 3.10～3.50m3/h。
本发明的有益效果是：本发明工艺简单，操作方便，其中钢丝原料的成分控制对钢针的质量影响最大，钢丝原料中减少C和S元素的含量，减少了有害元素，避免钢针对针织物的影响，同时将S含量控制在0.006％以下，可以避免材质因素带来的根本不良，为后期的高强度压延和加工提供了保证，从而使钢料具有良好的耐磨性，弹性和稳定性，有利于后续钢针的制作，也保证了钢针的品质，可以满足高品质织物的制造要求。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明的一种钢针的生产方法，包括以下步骤：
(1)拉丝：取钢丝原料，对钢丝进行多次拉丝至直径为1.2-2.5mm，然后校直、切断得一定长度的针坯；
(2)磨削：将步骤(1)所得的针坯经过磨尖机磨削，使针坯的两端形成针尖状；
(3)冲压成型：将步骤(2)所得的针坯中间冲压出两根针孔形状，再冲掉针孔内的钢皮形成两个针孔，最后冲去连接两根钢针的工字形飞边，制成两根坯针；
(4)热处理定型：将步骤(3)所得的坯针加热到810-100℃后立即投入冷却液中冷却，制得一定强度的钢针；
(5)研磨：将步骤(4)所得的钢针附上石英砂磨料，再经过振荡式光饰机进行研磨，最后用煤油洗涤或木屑吸附去掉钢针表面的磨料，制得一定光洁度的钢针；
(6)精磨：将步骤(5)所得的钢针经过抛光机进行抛光，制得一定亮度的钢针。
步骤(1)所述钢丝原料具有下列成分及百分比重量：
C：0.4～0.6％，
Mn：0.55～0.80％，
Si：0.20～0.35％，
P：≤0.020％，
Cr：0.30～0.50％，
S：≤0.006％，
其余为铁和不可避免的杂质。
本发明工艺简单，操作方便，其中钢丝原料的成分控制对钢针的质量影响最大，钢丝原料中减少C和S元素的含量，减少了有害元素，避免钢针对针织物的影响，同时将S含量控制在0.006％以下，可以避免材质因素带来的根本不良，为后期的高强度压延和加工提供了保证，从而使钢料具有良好的耐磨性，弹性和稳定性，有利于后续钢针的制作，也保证了钢针的品质，可以满足高品质织物的制造要求。
还包括步骤(3-1)，对针孔外周的锐边棱角进行磨削。可提高针孔内壁的光滑度，从而加强钢针的使用效果。
钢丝通过以下工序的加工处理：
(1)原材料钢带一次退火；
(2)钢带初始压延；
(3)钢带二次退火；
(4)中间压延过程；
(5)钢带三次退火；
(6)成品板型控制及调质压延。
钢带初始压延的压下率为35～40％、中间压延过程的压下率为57～62％、成品板型控制及调质压延的的压下率为36～42％。
原材料钢带前两次压延的压下率均大于33％，在保证冷轧过程高效及材料组织每次形变均匀的前提下，合理控制每次压延的压下量使得摩擦系数是一个变量，因此控制合理的压下量有利于板形控制，从而保证钢针的弹性、韧性和工作强度。
钢带一次退火的温度为740～770℃，二次退火的温度为730～745℃，三次退火的温度为695～725℃，钢带退火时采用液氮和纯氢作为保护气体，纯氢和液氮的比例为H2：1.30～1.50m3/h和N2 3.10～3.50m3/h。
通过多道次的球化退火，将材料内原有的缺陷组织逐步改善，消除了魏氏体及带状组织，将材料的碳化物大小控制在一个受控的范围内，使钢针具有高度的耐磨性与良好的机械加工性能。
以上结合本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高纯度钢针的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)拉丝：取钢丝原料，对钢丝进行多次拉丝至直径为1.2-2.5mm，然后校直、切断得一定长度的针坯；
(2)磨削：将步骤(1)所得的针坯经过磨尖机磨削，使针坯的两端形成针尖状；
(3)冲压成型：将步骤(2)所得的针坯中间冲压出两根针孔形状，再冲掉针孔内的钢皮形成两个针孔，最后冲去连接两根钢针的工字形飞边，制成两根坯针；
(4)热处理定型：将步骤(3)所得的坯针加热到810-100℃后立即投入冷却液中冷却，制得一定强度的钢针；
(5)研磨：将步骤(4)所得的钢针附上石英砂磨料，再经过振荡式光饰机进行研磨，最后用煤油洗涤或木屑吸附去掉钢针表面的磨料，制得一定光洁度的钢针；
(6)精磨：将步骤(5)所得的钢针经过抛光机进行抛光，制得一定亮度的钢针。
步骤(1)所述钢丝原料具有下列成分及百分比重量：
C：0.4～0.6％，
Mn：0.55～0.80％，
Si：0.20～0.35％，
P：≤0.020％，
Cr：0.30～0.50％，
S：≤0.006％，
其余为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度钢针的生产方法，其特征在于：还包括步骤(3-1)，对所述针线孔外周的锐边棱角进行磨削。
3.根据权利要求1所述的一种高纯度钢针的生产方法，其特征在于：所述钢丝通过以下工序的加工处理：
(1)原材料钢带一次退火；
(2)钢带初始压延；
(3)钢带二次退火；
(4)中间压延过程；
(5)钢带三次退火；
(6)成品板型控制及调质压延。
4.根据权利要求3所述的一种高纯度钢针的生产方法，其特征在于：所述钢带初始压延的压下率为35～40％、中间压延过程的压下率为57～62％、成品板型控制及调质压延的的压下率为36～42％。
5.根据权利要求3所述的一种高纯度钢针的生产方法，其特征在于：所述钢带一次退火的温度为740～770℃，所述钢带二次退火的温度为730～745℃，所述钢带三次退火的温度为695～725℃。
6.根据权利要求3所述的一种高纯度钢针的生产方法，其特征在于：所述钢带退火时采用液氮和纯氢作为保护气体，所述纯氢和液氮的比例为H2：1.30～1.50m3/h和N23.10～3.50m3/h。
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