CN108130489A - 一种耐腐蚀不锈钢丝 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀不锈钢丝，其直径为3.9～5.1mm，其成分质量百分比为：含有碳0.01～0.03％，铬18～20％，镍7～8％，铜0.1～0.12％，磷0.4～0.5％，其余为铁。本发明所提供的钢丝耐高温、耐腐蚀性能高，使用寿命长。从根本上解决了钢丝易磨损、易生锈的问题。本发明增加了合金材料类别、调整了各种材料元素的比例成分，在制备钢丝的材料中增加镍、铬、铜、磷等，使得不锈钢成品中含有合理配比的镍、铬、铜、磷等元素，大大增加不锈钢材的耐腐蚀及抗腐蚀性能，延长其使用寿命。

Description

一种耐腐蚀不锈钢丝
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种耐腐蚀不锈钢丝。
背景技术
不锈钢有四种，1、铁素体不锈钢，其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。2、奥氏体不锈钢，可耐多种介质腐蚀。3、马氏体不锈钢，强度高，但塑性和可焊性较差。4、奥氏体-铁素体双相不锈钢，兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。
不锈钢可以制作成不锈钢丝，应用于矿业、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、耐腐蚀性差、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。
不锈钢拉拔是在拉拔力的作用下将盘条或线坯从拉丝模的模孔拉出，以生产小断面的钢丝或有色金属线的金属塑性加工过程。各种金属及合金的不同断面形状和尺寸的金属丝都可以采用拉拔生产。拉出的丝，尺寸精确，表面光洁，且所用拉拔设备和模具简单，制造容易。
发明内容
为此，需要提供一种针对现有技术中不锈钢丝的使用寿命较短的缺点，本发明提供了一种耐腐蚀的不锈钢丝。
本发明所提供的耐腐蚀不锈钢丝，其直径为3～5mm，其成分质量百分比为：含有碳0.01～0.03％，铬18～20％，镍7～8％，铜0.1～0.12％，磷0.4～0.5％，其余为铁。
我们研究发现在普通的铁-碳形成的钢中，加入铬能够有效地提高钢材的淬火性和回火阻抗性，提高钢材的强度，并且铬还可以降低碳的活度，提高钢材的浸碳性，并形成微细碳化物，可降低加热、轧制和热处理过程中的钢材表面脱碳和石墨化倾向，提高韧性和耐腐蚀损性；但是，铬含量过高时，反而大量形成铬的碳化物，恶化钢材的弹减性能和韧性。因此，在本发明中，控制不锈钢材中铬的含量为13～17％(重量百分比)，最优含量为16％同时，加入少量的镍，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀，而且性坚韧，有磁性和良好的可塑性，焊接性能也好；在650～1000℃高温下有较高的强度和抗氧化、抗燃气腐蚀能力。在本发明中，控制在钢材中镍的含量为7％～8％，最优含量为7.8％。此外，我们还发现加入微量的铜、磷可以提高钢材耐大气腐蚀的性能。
本发明的一个优选方案为：所述不锈钢材成分质量百分比为：含有碳0.01～0.03％，铬18％，镍7.8％，铜0.1％，磷0.4％，其余为铁。
更进一步的，我们发现如果在上述技术方案中加入微量的铌，可以增强钢材的耐腐蚀性，研究发现，原因在于本发明在进行热处理时，呈现奥氏体+碳化物的组织，碳化物的存在，对钢的耐蚀性有很大影响，奥氏体在450～850℃下加热，由于晶界析出铬的碳化物Cr23C6，使得晶界附近的含铬量降低，引起晶间腐蚀。因此，我们在其中加入微量的铌，使之优先与碳结合形成NbC，其稳定性高，使得铬保留在基体中，避免晶界贫铬，从而减轻刚的晶界腐蚀倾向。此外，NbC在晶内析出呈弥散分布，且高温下不易长大，可以提高本发明的高温强度。对于本发明来说，铌的含量为0.3～0.8％时，最为合适，优选0.37％。
本发明含铬的一个优选方案为：所述不锈钢材成分质量百分比为：含有碳0.01～0.03％，铬18％，镍4％，铜0.1％，磷0.4％，铌0.37％，其余为铁。
本发明还公开了上述不锈钢丝获得的方法：先进行预处理，然后在不锈钢高速线材轧机上，将不锈钢坯轧趁热制成直径为5.5～6mm的不锈钢线材，在吐丝机上将不锈钢线材卷成内径为1000～1100mm的钢卷；将钢卷放入热处理炉中进行热处理，热处理后用进行酸洗，冷拔得到耐腐蚀不锈钢丝。
所述预处理为原料配比，混合，初炼，精炼。此处将原料按所需的成分进行配比，然后混和，初炼，精炼，所述的混合、初炼、精炼，为本领域的常规手段，无特殊要求。
所述热处理为温度1100℃，保温1.5小时，出炉水冷；所述的酸为一种混合酸，具体为质量浓度为15％硝酸与质量浓度为5％氢氟酸配成的酸。
所述的冷拔，经历两个过程，第一过程直径减小1mm，第二过程直径减小0.5mm。
有益效果：本发明所提供的钢丝耐高温、耐腐蚀性能高，使用寿命长。从根本上解决了钢丝易磨损、易生锈的问题。本发明增加了合金材料类别、调整了各种材料元素的比例成分，在制备钢丝的材料中增加镍、铬、铜、磷等，使得不锈钢成品中含有合理配比的镍、铬、铜、磷等元素，大大增加不锈钢材的耐腐蚀及抗腐蚀性能，延长其使用寿命。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。
实施例一
不锈钢丝的成为：含有碳0.01～0.03％，铬18～20％，镍4～8％，铜0.1～0.12％，磷0.4～0.5％，其余为铁。
按照上述比例，进行原料配比，混合，初炼，精炼。
精炼后的不锈钢钢坯在不锈钢高速线材轧机上，将加热后不锈钢坯轧制成直径为5.5mm的不锈钢线材。
在吐丝机上将不锈钢线材卷成内径为1000mm的钢卷。
在运输过程的冷却辊道上将吐丝后的不锈钢线材卷冷却到室温。
将如上得到的不锈钢线材放入热处理炉中进行热处理，热处理温度1100℃，保温1.5小时，出炉水冷。
将热处理后的不锈钢线材用质量浓度为15％硝酸与质量浓度为5％氢氟酸配成的酸进行酸洗得到不锈钢线材成品。
将直径为5.5mm的不锈钢线材通过5.5→4.5→3.9冷拔得到直径为3.9的不锈钢钢丝，总变形率为35.3％。
实施例二
不锈钢丝的成为：含有碳0.01～0.03％，铬18～20％，镍4～8％，铜0.1～0.12％，磷0.4～0.5％，其余为铁。
按照上述比例，进行原料配比，混合，初炼，精炼。
精炼后的不锈钢钢坯在不锈钢高速线材轧机上，将加热后不锈钢坯轧制成直径为6.0mm的不锈钢线材。
在吐丝机上将不锈钢线材卷成内径为1100mm的钢卷。
在运输过程的冷却辊道上将吐丝后的不锈钢线材卷冷却到室温。
将如上得到的不锈钢线材放入热处理炉中进行热处理，热处理温度1100℃，保温1.5小时，出炉水冷。
将热处理后的不锈钢线材用质量浓度为15％硝酸与质量浓度为5％氢氟酸配成的酸进行酸洗得到不锈钢线材成品。
将直径为6.0mm的不锈钢线材通过6.0→5.0→4.5冷拔得到直径为4.5的不锈钢钢丝，总变形率为36.1％。
实施例三
不锈钢丝的成为：含有碳0.01～0.03％，铬18～20％，镍4～8％，铜0.1～0.12％，磷0.4～0.5％，铌0.3～0.8％，其余为铁。
按照上述比例，进行原料配比，混合，初炼，精炼。
精炼后的不锈钢钢坯在不锈钢高速线材轧机上，将加热后不锈钢坯轧制成直径为5.4mm的不锈钢线材。
在吐丝机上将不锈钢线材卷成内径为1000mm的钢卷。
在运输过程的冷却辊道上将吐丝后的不锈钢线材卷冷却到室温。
将如上得到的不锈钢线材放入热处理炉中进行热处理，热处理温度1100℃，保温1.5小时，出炉水冷。
将热处理后的不锈钢线材用质量浓度为15％硝酸与质量浓度为5％氢氟酸配成的酸进行酸洗得到不锈钢线材成品。
将直径为5.4mm的不锈钢线材通过5.4→4.4→3.9冷拔得到直径为3.9的不锈钢钢丝，总变形率为35.3％。
实施例四
不锈钢丝的成为：含有碳0.01～0.03％，铬19％，镍4％，铜0.1％，磷0.4％，铌0.37％，其余为铁。
按照上述比例，进行原料配比，混合，初炼，精炼。
精炼后的不锈钢钢坯在不锈钢高速线材轧机上，将加热后不锈钢坯轧制成直径为5.8mm的不锈钢线材。
在吐丝机上将不锈钢线材卷成内径为1100mm的钢卷。
在运输过程的冷却辊道上将吐丝后的不锈钢线材卷冷却到室温。
将如上得到的不锈钢线材放入热处理炉中进行热处理，热处理温度1100℃，保温1.5小时，出炉水冷。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐腐蚀不锈钢丝，其特征在于，所述的不锈钢丝的直径为3～5mm，其各成分质量百分比为：含有碳0.01～0.03％，铬18～20％，镍4～8％，铜0.1～0.12％，磷0.4～0.5％，其余为铁。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀不锈钢丝，其特征在于，所述不锈钢丝各成分质量百分比为：含有碳0.01～0.03％，铬18％，镍7％，铜0.1％，磷0.4％，其余为铁。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀不锈钢丝，其特征在于，其成分中还含有铌0.3～0.8％。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀不锈钢丝，其特征在于，所述不锈钢丝通过如下步骤得到：先进行预处理，然后在不锈钢高速线材轧机上，将不锈钢坯轧趁热制成直径为5.5～6mm的不锈钢线材，在吐丝机上将不锈钢线材卷成内径为1000～1100mm的钢卷；将钢卷放入热处理炉中进行热处理，热处理后用进行酸洗，冷拔得到耐腐蚀不锈钢丝。
5.根据权利要求1所述的耐腐蚀不锈钢丝，其特征在于，所述预处理为原料配比，混合，初炼，精炼。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀不锈钢丝，其特征在于，所述热处理为温度1100℃，保温1.5小时，出炉水冷。
7.根据权利要求1所述的耐腐蚀不锈钢丝，其特征在于，所述的酸为质量浓度为15％硝酸与质量浓度为5％氢氟酸配成的酸。
8.根据权利要求1所述的耐腐蚀不锈钢丝，其特征在于，所述的冷拔，经历两个过程，第一过程直径减小1mm，第二过程直径减小0.5mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105803348A (zh) * 2016-05-24 2016-07-27 江苏金基特钢有限公司 一种耐磨不锈钢丝
CN105821344A (zh) * 2016-05-25 2016-08-03 江苏金基特钢有限公司 耐腐蚀易成型不锈钢丝

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