CN113528960A - 一种口罩鼻梁夹用钢丝及其生产方法 - Google Patents

一种口罩鼻梁夹用钢丝及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种口罩鼻梁夹用钢丝及其生产方法，所述口罩鼻梁夹用钢丝包括以下重量百分比的化学成分：C 0.02％～0.06％、Si 0.020％～0.060％、Mn0.25％～0.50％、B 0.010％～0.020％、Alt≤0.003％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；本发明提供的口罩鼻梁夹用钢丝产品具有优秀的力学性能、工艺性能以及安全性，适用于制作口罩鼻梁夹用钢丝。

Description

一种口罩鼻梁夹用钢丝及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种口罩鼻梁夹用钢丝及其生产方法。
背景技术
全球范围的新型冠状肺炎的爆发流行，给全人类生命和财产带来巨大损失。传染病流行的过程需要三个基本条件:传染源,传播途径和易感人群,缺乏任何一个要素,都无法造成传染病的流行。控制传染病最高效的方式在于防控；1、控制传染源，这是预防传染病的最有效方式。2、切断传播途径，切断传播途径是最为直接的预防方式。3、保护易感人群，保护易感人群也是传染病预防重要组成部分,而且往往是较为容易实现的预防方法。
实践证明，带口罩是易感人群防护最经济最有效的方法，而一次性医用口罩从经济实用的角度来看，无疑是首选。为保证口罩的防护效果，口罩必须与使用者面部保持紧密配合。但在鼻子区域，面部轮廓变化较大，口罩与皮肤之间产生缝隙，为保证佩戴口罩效果，口罩上的鼻梁夹起到至关重要的作用。目前制作鼻梁夹的材料，主要有铝片、铝合金金属丝、外部包裹软质材料的金属片、铁丝等。
口罩鼻梁夹与人脸直接接触，且靠近眼部，如果意外受力断裂，将会造成严重后果。2020年中国钢铁协会发布了T/CISA 041-2020口罩用镀锌钢丝标准，对用于口罩的钢丝的性能提出了明确的要求。但是现有技术中没有公开过如何生产得到口罩鼻梁夹用钢丝的技术。
发明内容
为了弥补上述技术空缺，本发明提供了一种口罩鼻梁夹用钢丝及其生产方法，本发明提供的口罩鼻梁夹用钢丝产品具有优秀的力学性能、工艺性能以及安全性，适用于制作口罩鼻梁夹用钢丝。
本发明采取的技术方案如下：
一种口罩鼻梁夹用钢丝，所述口罩鼻梁夹用钢丝包括以下重量百分比的化学成分：C 0.02％～0.06％、Si 0.020％～0.060％、Mn 0.25％～0.50％、B 0.010％～0.020％、Alt≤0.003％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
所述口罩鼻梁夹用钢丝优选为包括以下重量百分比的化学成分：C 0.03％～0.05％、Si 0.020％～0.040％、Mn 0.27％～0.35％、B 0.010％～0.015％、Alt≤0.0025％、P≤0.012％、S≤0.005％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
所述口罩鼻梁夹用钢丝的金相组织为铁素体+珠光体，其中铁素体的占比为90～95％，晶粒度等级为8～9级。
所述口罩鼻梁夹用钢丝的抗拉强度320～350MPa、延伸率24～30％、面缩率50～60％。
本发明还提供了所述口罩鼻梁夹用钢丝的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：电弧炉或转炉冶炼→LF炉精炼→连铸150×150方坯→方坯加热→控制轧制→斯太尔摩冷却线控制冷却→酸洗、磷化→拉拔→退火→酸洗、磷化→拉拔定径→钢丝成品。
为获得口罩鼻梁夹用钢丝具备的组织和性能，下述工艺过程必须严格控制，方坯加热步骤中，加热炉均热温度1060～1160℃。
所述控制轧制步骤中，开轧温度980～1050℃，减定径温度890～930℃，吐丝温度880～920℃；轧制后线材的直径为5.5mm。
所述斯太尔摩冷却线控制冷却步骤中，斯太尔摩冷却线冷却速度控制0.5～1.0℃/秒。
所述退火步骤中，所述退火的条件为670～690℃保温7～9小时。
所述钢丝成品的直径为0.5mm。
本发明提供的口罩鼻梁夹用钢丝的各化学成分控制如下：
C：C是钢中最基本有效的强化元素。但随着其含量增大，延展性降低。C含量控制在0.02％～0.06％。
Si：Si是钢中强化的重要元素，通过固溶作用提高钢的强硬度，同时提高钢的变形抗力。为合理控制钢的强度，Si含量控制0.020％～0.060％。
Mn：Mn和Fe形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度，但高含量的Mn会降低钢的塑性、且易造成偏析。Mn含量控制在0.25％～0.50％。
B：加入微量B元素，在钢坯加热过程中，粗化奥氏体晶粒度，使热轧盘条获得6～7级晶粒度。有利于提升热轧盘条的拉拔性能。
P：P在钢中属有害元素，P是具有强烈偏析倾向的元素，通常还引起硫和锰的共同偏聚，对产品组织和性能的均匀性有害。P含量≤0.015％。
S：S在钢中属有害元素，S含量≤0.015％。
Alt：Alt在钢中起到细化晶粒作用，Alt含量过高对钢丝拉拔加工不利。Alt含量控制≤0.003％。
本发明提供的口罩鼻梁夹用钢丝的生产方法需将钢中非金属夹杂物级别控制在：A类≤1.0、B类≤1.0、C类≤0.5、D类≤1.5、DS类≤1.5。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明以C、Si、Mn、B为主要元素成分，通过控制上述元素及有害元素的含量，生产得到具有铁素体组织且符合口罩用钢丝性能要求的口罩鼻梁夹用钢丝，钢成分中没有使用贵重的合金元素，成本低廉。
2.本发明提供的口罩鼻梁夹用钢丝的力学性能、工艺性能以及安全性均可满足口罩用钢丝的要求。
3.本发明提供的口罩鼻梁夹用钢丝可经镀锌、或者直接在外部包覆PE塑料层用作口罩鼻梁夹，具有安全可靠、经济实用的效果。
附图说明
图1为实施例1的口罩鼻梁夹用钢丝金相组织图；
图2为实施例3的口罩鼻梁夹用钢丝金相组织图。
具体实施方式
本发明提供的一种口罩鼻梁夹用钢丝，包括以下重量百分比的化学成分：C0.02％～0.06％、Si 0.020％～0.060％、Mn 0.25％～0.50％、B 0.010％～0.020％、Alt≤0.003％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
所述口罩鼻梁夹用钢丝的生产方法包括以下步骤：电弧炉或转炉冶炼→LF炉精炼→连铸150×150方坯→方坯加热→控制轧制→斯太尔摩冷却线控制冷却→酸洗、磷化→拉拔→退火→酸洗、磷化→拉拔定径→钢丝成品。
所述方坯加热步骤中，加热炉均热温度1060～1160℃。
所述控制轧制步骤中，开轧温度980～1050℃，减定径温度890～930℃，吐丝温度880～920℃；轧制后线材的直径为5.5mm。
所述斯太尔摩冷却线控制冷却步骤中，斯太尔摩冷却线冷却速度控制0.5～1.0℃/秒。
所述退火步骤中，所述退火的条件为670～690℃保温7～9小时。
所述钢丝成品的直径为0.5mm。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
各实施例中的口罩鼻梁夹用钢丝的化学成分及重量百分比如表1所示，余量为Fe和其它不可避免的杂质。
表1
Figure BDA0003156200380000051
各实施例中的口罩鼻梁夹用钢丝的生产工艺参数如表2所示。
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
加热炉均热温度/℃ 1120 1110 1115 1125 1200 1190
开轧温度/℃ 1020 1010 1015 1025 1100 1090
减定径温度/℃ 920 915 910 915 1000 980
吐丝温度/℃ 910 915 915 900 950 940
冷却速度/℃/s 0.78 0.80 0.82 0.80 1.30 1.25
退火温度/℃ 685 685 680 680 700 710
退火时间/h 7.5 7.5 8.0 8.0 10.0 10.5
实施例中的口罩鼻梁夹用钢丝的性能及夹杂物级别如表3所示、性能如表4所示。
表3
Figure BDA0003156200380000052
Figure BDA0003156200380000061
表4
Figure BDA0003156200380000062
综上可见，按照本发明中的方法可生产得到口罩鼻梁夹用钢丝，本发明提供的口罩鼻梁夹用钢丝可经镀锌、或者直接在外部包覆PE塑料层用作口罩鼻梁夹，具有安全可靠、经济实用的效果。
上述参照实施例对一种口罩鼻梁夹用钢丝及其生产方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种口罩鼻梁夹用钢丝，其特征在于，所述口罩鼻梁夹用钢丝包括以下重量百分比的化学成分：C 0.02％～0.06％、Si 0.020％～0.060％、Mn 0.25％～0.50％、B 0.010％～0.020％、Alt≤0.003％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
2.如权利要求1或2所述的口罩鼻梁夹用钢丝，其特征在于，所述口罩鼻梁夹用钢丝包括以下重量百分比的化学成分：C 0.03％～0.05％、Si 0.020％～0.040％、Mn 0.27％～0.35％、B 0.010％～0.015％、Alt≤0.0025％、P≤0.012％、S≤0.005％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
3.如权利要求1或2所述的口罩鼻梁夹用钢丝，其特征在于，所述口罩鼻梁夹用钢丝的金相组织为铁素体+珠光体，其中铁素体的占比为90～95％，晶粒度等级为8～9级。
4.如权利要求1或2所述的口罩鼻梁夹用钢丝，其特征在于，所述口罩鼻梁夹用钢丝的抗拉强度320～350MPa、延伸率24～30％、面缩率50～60％。
5.如权利要求1-4任意一项所述的口罩鼻梁夹用钢丝的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：电弧炉或转炉冶炼→LF炉精炼→连铸150×150方坯→方坯加热→控制轧制→斯太尔摩冷却线控制冷却→酸洗、磷化→拉拔→退火→酸洗、磷化→拉拔定径→钢丝成品。
6.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述方坯加热步骤中，加热炉均热温度1060～1160℃。
7.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述控制轧制步骤中，开轧温度980～1050℃，减定径温度890～930℃，吐丝温度880～920℃；轧制后线材的直径为5.5mm。
8.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述斯太尔摩冷却线控制冷却步骤中，斯太尔摩冷却线冷却速度控制0.5～1.0℃/秒。
9.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述退火步骤中，所述退火的条件为670～690℃保温7～9小时。
10.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述钢丝成品的直径为0.5mm。
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