CN111069312B - 一种低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺 - Google Patents

一种低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺，包括以下工艺步骤：皮膜处理、粗拉、电解清洗、固溶处理、控温湿式拉拔、包装，其原料组成中含碳量控制在0.065%~0.077%，含氮量控制在0.09%~0.12%，湿式拉拔过程中润滑液温度70~95℃。本发明的低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺，能够有效消除奥氏体不锈钢平衡杆线的磁性，控制拉拔后的奥氏体不锈钢平衡杆线的强度以及提升平衡杆线的表面质量。

Description

一种低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺
技术领域
本发明属于金属线材技术领域，具体涉及一种低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺。
背景技术
奥氏体不锈钢平衡线广泛应用于精密设备、精密仪器中，除了要求其具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和成型性能，还要求具有无磁化、低磁化，这是由于磁性会影响内部电子元件的工作稳定性。
目前奥氏体不锈钢平衡线主要通过干式拉拔来生产，拉拔后表面残留部分润滑粉并会影响产品的耐腐蚀性能；另外，由于奥氏体不锈钢冷加工硬化容易诱发产生形变马氏体，从而导致奥氏体不锈钢平衡杆线具有磁性，降低了低磁性能。
专利 CN 1166805C 公开了一种形状平直度良好的高强度高硬度奥氏体不锈钢带及其制造方法，其公开的化学成分为：碳＜0.20％，硅＜4.0％，Mn＜5.0％，12.0％＜铬＜20.0％，3.0％＜镍＜12.0％，氮＜0.15％，钼＜5.0％，余量为铁及不比可避免的杂质，且Md(N) 值在0-125的范围内。其制造方法是热轧后进行固溶处理，冷轧后在 500-700℃保温。该类不锈钢通过形变诱发马氏体相变来提高强度和硬度，通过部分马氏体回复使钢带形状平直化。但由于材料中仍存在较多马氏体和第二相析出，并不能满足该类材料所要求的良好低磁性。
因此，开发一种强度高、耐蚀性好、低磁性能稳定优良的低磁不锈钢平衡杆线是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺，能够有效消除奥氏体不锈钢平衡杆线的磁性，控制拉拔后的奥氏体不锈钢平衡杆线的强度以及提升平衡杆线的表面质量。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺，具体包括以下步骤：
S1：挑选不锈钢盘条，化学成分组成：C:0.065%~0.077%、Si＜1.00%、Mn＜2.00%、P＜0.045%、S＜0.030%、Ni:8.00%~11.00%、Cr:18.00%~20.00%、N:0.09%~0.12%、余量为Fe。
S2：皮膜处理，将S1中挑选的不锈钢盘条浸没在有皮膜处理液的皮膜处理槽中，浸泡后取出烘干。
S3：粗拉，通过放线架将S2中经过皮膜处理的不锈钢盘条通过8道拉拔进行拉丝处理，8道拉拔均使用润滑粉，模盒冷却水温为25~35℃。
S4：电解清洗，通过电解酸洗及水漂洗将S3中经过粗拉的钢丝表面残留的润滑粉去除，其中，电解酸洗槽中阳极为不锈钢丝、阴极为铅板、电解液为稀硫酸溶液。
S5：固溶处理，通过被动放线装置将S4中经过电解清洗的不锈钢丝通过马弗炉进行固溶处理，保护气为N2+H2，通过水冷槽急速冷却。
S6：控温湿式拉拔，S5中经固溶处理的不锈钢丝通过水箱拉丝车台经过9道次拉拔进行拉丝处理，润滑液温度为70~95℃，所用拉拔模具为聚晶模，钢丝出成品道次模盒后经过2组相互垂直的校直器，通过校直器滑轮的压下量来调整产品的平面弹宽以及悬挂弹高。
S7：包装，将S6中经控温湿式拉拔后的平衡杆线进行包装处理。
优选的，所述S2步骤具体为：将S1中挑选的不锈钢盘条浸没在皮膜处理槽中，皮膜处理液的浓度为15~21wt%，溶液温度为70~90℃，浸泡时间为20~30min，浸泡后取出烘干，烘干温度为180~230℃，烘干时间为100~150min。
优选的，S2步骤中所述皮膜处理液为硫酸钾和硫酸钙混合物的水溶液。
优选的，S3步骤中所述拉拔过程中，首道的变形量在30%以上，第二道的变形量为28~30%，第三道的变形量为26~27%，第四道的变形量为24~26%，第五道的变形量为22~24%，第六道的变形量为20~22%，第七道的变形量为17~19%，第八道的变形量为14~16%，所述润滑粉为钙系粉。
优选的，S3步骤中所述拉拔模具为钨钢模。
优选的，S4步骤中所述稀硫酸溶液的浓度为150~300g/L。
优选的，S5步骤中所述固溶处理中固溶处理温度为1050℃~1120℃，固溶处理保温时间50~60s，水冷槽靠近马弗炉处的水温控制在60℃以下。
优选的，S6步骤中所述润滑液温度为85~95℃，润滑液为水溶性润滑液。
优选的，S6步骤中所述拉拔中，第一道的变形量在10%，第二道至第八道的变形量在15%~18%之间，第九道的变形量在13%。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本发明采用的奥氏体不锈钢含碳量控制在0.065%~0.077%，含氮量控制在0.09%~0.12%，提升了材料的加工硬化性能，在同等抗拉强度的质量要求下，降低了冷加工变形的变形量、降低了马氏体产生量，从而有效的降低了冷加工奥氏体不锈钢丝的磁性。
（2）常规润滑液拉拔温度在35℃~41℃，通过提升湿式拉拔的润滑液温度，减少了同变形量下马氏体产生量，当温度超过70℃以上时，马氏体转变量将大幅降低，从而降低了冷加工奥氏体不锈钢丝的磁性。
（3）采用全道次聚晶模拉拔，聚晶模既具有很高的耐磨性、硬度及导热性，又具有良好的机械强度和韧性，在拉拔过程中可以避免模具爆模或尺寸偏差引起的钢丝表面破皮、刮伤，从而有效改善了钢丝的表面质量。
（4）通过降低湿式拉拔首末道变形量，首道变形量在10%、末道变形量13%；增加了产品的总的拉拔道次，使产品的变形过程更加均匀，物理性能通条性得以提升。
附图说明
图1为本发明低磁奥氏体不锈钢平衡杆线生产工艺的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例
如图1所示，本实施例中的低磁奥氏体不锈钢平衡杆线生产工艺的工艺流程图。
S1：挑选φ5.5mm不锈钢盘条，化学成分组成：C:0.065%~0.077%、Si＜1.00%、Mn＜2.00%、P＜0.045%、S＜0.030%、Ni:8.00%~11.00%、Cr:18.00%~20.00%、N:0.09%~0.12%，余量为Fe。
S2：皮膜处理，将S1中所挑选的φ5.5mm不锈钢盘条浸没在80℃皮膜处理液中25min，皮膜处理液为硫酸钾和硫酸钙混合物的水溶液，浓度为18wt%；浸泡后取出放在暖风炉中烘干，230℃温度下烘100min，待钢丝表面干燥后使用。
S3：粗拉，通过放线架将S2中经过皮膜处理的φ5.5mm不锈钢盘条以400m/min的速度通过8道拉拔进行拉丝处理，模盒冷却水温为30℃，全道次均采用钙系润滑粉，第1道至第8道各道次的拉拔规格依次为5.5mm—4.5mm—3.8mm—3.3mm—2.8mm—2.4mm—2.15mm—1.95mm—1.8mm，拉拔模具为钨钢模。
S4：电解清洗，通过被动放线装置将S3中经过粗拉处理的φ1.8mm的半成品不锈钢丝以10m/min的速度依次通过电解清洗槽、水漂洗槽将表面残留的润滑粉洗去，其中电解酸洗槽中阳极为不锈钢丝、阴极为铅板、电解液为浓度是200g/L的稀硫酸溶液。
S5：固溶处理，通过被动放线装置将S4中经过电解清洗的半成品不锈钢丝以10m/min的速度通过马弗炉进行固溶处理，固溶处理温度为1100℃、保护气为N2+H2、保护气流量为2~6m3/h；通过水冷槽急速冷却。
S6：控温湿式拉拔，S5中经过固溶处理的半成品不锈钢通过水箱拉丝车台经过9道次拉拔进行拉丝处理，润滑液温度为90℃，钢丝出成品道次模盒后经过2组相互垂直的校直器，通过校直器滑轮的压下量来调整产品的平面弹宽以及悬挂弹高。第1道至第9道各道次的拉拔规格为1.8mm—1.68mm—1.523mm—1.38mm—1.25mm—1.135mm—1.03mm—0.936mm—0.85mm—0.8mm，拉拔模具为聚晶模。
S7：包装，将S6中经过拉拔后的平衡杆线进行包装处理。
对比例1
与实施例的区别仅在于：润滑液温度为35℃。
对比例2
与实施例的区别仅在于：C＜0.065%，N＜0.09%
实施例与对比例1-2的平衡杆线的相对磁导率和强度见表1。
表1 实施例与对比例的平衡杆线的相对磁导率和强度
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从上表中可以看出，本发明的平衡杆线具有高强度、低磁性。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低磁奥氏体不锈钢平衡杆线的生产工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1：挑选不锈钢盘条，化学成分组成：C:0.065%~0.077%、Si＜1.00%、Mn＜2.00%、P＜0.045%、S＜0.030%、Ni:8.00%~11.00%、Cr:18.00%~20.00%、N:0.09%~0.12%、余量为Fe；
S2：皮膜处理，将S1中挑选的不锈钢盘条浸没在有皮膜处理液的皮膜处理槽中，浸泡后取出烘干；
S3：粗拉，通过放线架将S2中经过皮膜处理的不锈钢盘条通过8道拉拔进行拉丝处理，8道拉拔均使用润滑粉，模盒冷却水温为25~35℃；
S4：电解清洗，通过电解酸洗及水漂洗将S3中经过粗拉的钢丝表面残留的润滑粉去除，其中，电解酸洗槽中阳极为不锈钢丝、阴极为铅板、电解液为稀硫酸溶液；
S5：固溶处理，通过被动放线装置将S4中经过电解清洗的不锈钢丝通过马弗炉进行固溶处理，保护气为N2+H2，通过水冷槽急速冷却；
S6：控温湿式拉拔，S5中经固溶处理的不锈钢丝通过水箱拉丝车台经过9道次拉拔进行拉丝处理，润滑液温度为70~95℃，所用拉拔模具为聚晶模，钢丝出成品道次模盒后经过2组相互垂直的校直器，通过校直器滑轮的压下量来调整产品的平面弹宽以及悬挂弹高；
S7：包装，将S6中经控温湿式拉拔后的平衡杆线进行包装处理；
所述S2步骤具体为：将S1中挑选的不锈钢盘条浸没在皮膜处理槽中，皮膜处理液的浓度为15~21wt%，溶液温度为70~90℃，浸泡时间为20~30min，浸泡后取出烘干，烘干温度为180~230℃，烘干时间为100~150min；
S3步骤中拉拔过程中，首道的变形量在30%以上，第二道的变形量为28~30%，第三道的变形量为26~27%，第四道的变形量为24~26%，第五道的变形量为22~24%，第六道的变形量为20~22%，第七道的变形量为17~19%，第八道的变形量为14~16%，所述润滑粉为钙系粉；
S5步骤中所述固溶处理中固溶处理温度为1050℃~1120℃，固溶处理保温时间50~60s，水冷槽靠近马弗炉处的水温控制在60℃以下；
S6步骤中所述拉拔中，第一道的变形量在10%，第二道至第八道的变形量在15%~18%之间，第九道的变形量在13%。
2.根据权利要求1所述的平衡杆线的生产工艺，其特征在于：S2步骤中所述皮膜处理液为硫酸钾和硫酸钙混合物的水溶液。
3.根据权利要求1所述的平衡杆线的生产工艺，其特征在于：S3步骤中所述拉拔模具为钨钢模。
4.根据权利要求1所述的平衡杆线的生产工艺，其特征在于：S4步骤中所述稀硫酸溶液的浓度为150~300g/L。
5.根据权利要求1所述的平衡杆线的生产工艺，其特征在于：S6步骤中所述润滑液温度为85~95℃，润滑液为水溶性润滑液。
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