CN113814282B - 一种编网用不锈钢丝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种编网用不锈钢丝的制备方法，所述方法合理安排金属拉丝工序中的道次变形量，通过粗抽‑一次退火‑细抽‑二次退火的工序，细抽中末道次采用水性润滑剂，以及增加去除半成品线表面润滑剂的步骤，实现了两次拉拔‑退火即可得到所述编网用不锈钢丝的目的，生产的不锈钢丝表面光滑洁净，缩减了工艺流程的同时保证线材的物化性能与其他工艺持平，使用效果稳定，生产流程缩短，经济效益好，适合工业生产使用。
Description
技术领域
本发明属于金属线材生产加工技术领域，尤其涉及一种编网用不锈钢丝的制备方法。
背景技术
不锈钢丝编织网广泛应用于机械设备防护，高速公路护栏，体育场所及绿化带防护网等，也可用作包装用网、烧烤网、分级筛选网，此类编网用不锈钢线材主要以退火软态的奥氏体不锈钢丝为主要原料，从不锈钢线材原料加工到所需指定直径的工业产品，需要对线材原料进行塑性形变，通常采用的加工过程主要可以概括为拉拔-退火的多次反复。拉拔，即在拉力的作用下使金属胚料通过模孔，从而获得相应形状和尺寸，其中依次连续通过多个模具的称为多道次连续拉拔。拉拔制品尺寸精确、表面质量高、力学性能高，但是金属在拉拔后会产生硬化现象，从而无法继续进行拉拔，因此每道次拉拔工艺后都要配合退火工艺，使拉拔后的金属软化继续下一道次的拉拔。道次变形量和两次退火间的总拉拔形变量受到金属自身晶格参数的限制，因此生产金属线材的过程中，拉拔-退火次数、拉拔道次数以及各道次变形量需要经过准确地安排和计算。
CN103103457A公开了一种双相不锈钢编织软管丝的制造方法，通过进行四次拉拔-固溶的处理，拉拔前在双相不锈钢丝的表面涂覆润滑剂，收线前对润滑剂进行在线清洗并烘干，同时控制各次拉拔的减面率和固溶处理温度，最终得到双相不锈钢编织软管丝成品。其中固溶即退火的另一种说法。此工艺流程较为复杂，涉及多次退火工序，生产周期长，且成本较高，对产能影响较大。
CN111021116A公开了一种编织网用耐腐蚀不锈钢丝绳生产工艺，选用316不锈钢母线，母线包括Fe、C、Cr、Ni、Mn、Si、P、S、N、Mo元素，其完整生产步骤为：皮膜处理-粗拉-固溶处理-细拉-固溶处理-湿拉工艺-捻制。此工艺增加了316不锈钢母线中Cr、Mo、N的含量，并对不锈钢母线的进行1020-1045℃低温处理，拉拔同时配合使用润滑粉，在保证抗拉强度的前提下，耐腐蚀性能好。该工艺在CN103103457A的基础上缩减了一次拉拔-固溶的处理，一定程度上节省了生产成本，但是生产工艺中附着在金属丝表面的润滑粉会影响后续工序以及产品质量。
CN109174985A公开了一种提升不锈钢丝抗拉强度的冷拉工艺，包括：退火、表面处理、烘干处理、拉拔工艺、清洗、干燥、包装的工艺步骤，在同等变形量的情况下，通过调整道次变形量及润滑粉组合，在同等总形变量的前提下提升了不锈钢丝的抗拉强度，同时，通过表面处理，提升了拉拔后不锈钢丝的表面质量。但是，该工艺使用水来清洗润滑粉，产生了工业废水及能源消耗。
上述文献公开的不锈钢丝生产工艺存在流程复杂、产品质量不高的不足，如何缩减工艺流程同时提高产品质量成为了需要解决的痛点。
发明内容
针对现有工艺中存在的工序复杂、生产周期长及成本较高问题，本发明提出了一种编网用不锈钢丝的制备方法，成品质量与原工艺无差异，可达到降本增产的效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种编网用不锈钢丝的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)粗抽：预处理得到的预处理线经六道次拉丝工序进行拉拔，所述六道次拉丝工序中预处理线的总断面缩减率为82.8-85.1％，得到中间线；
(2)一次退火：所述中间线在保护气氛下进行一次退火，得到半成品线；
(3)细抽：所述半成品线经八道次拉丝工序进行拉拔，前七道次拉丝工序采用干性润滑剂，第八道次拉丝工序采用水性润滑剂，所述八道次拉丝工序全部完成后去除半成品线表面的润滑剂，所述八道次拉丝工序中半成品线的总断面缩减率低于84％，得到光亮半成品线；
(4)二次退火：所述光亮半成品线在保护气氛下进行二次退火，得到成品不锈钢丝。
本发明提供的编网用不锈钢丝的制备方法，通过合理安排拉拔工序中的各道次变形量以及总道次变形量，仅进行两次拉拔-退火步骤，以及增加去除半成品线表面润滑剂的步骤，粗抽总断面缩减率为82.8-85.1％，细抽总断面缩减率低于84％，不进行三次拉拔和三次退火，即可获得与三次拉拔-退火工艺产品物化性能持平的所述编网用不锈钢丝。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤(1)中所述预处理包括使不锈钢线材原料与皮膜液反应，生成皮膜，然后烘干，得到预处理线。
本发明中所述的皮膜液包括由济南市金海龙化工有限公司生产的型号为0445的表面处理剂，主要成分为无水硼砂、碳酸钠和硫酸盐。
优选地，所述预处理包括在线皮膜处理或离线皮膜处理。
优选地，所述离线皮膜处理包括将不锈钢线材原料置于皮膜液中浸泡，进行反应。
优选地，所述浸泡的时间为10-30min，优选为15-25min，例如可以是10min、12min、15min、18min、20min、22min、25min、28min或30min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述浸泡的温度为70-90℃，优选为75-85℃，例如可以是70℃、72℃、75℃、78℃、80℃、82℃、85℃、88℃或90℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述在线皮膜处理包括使不锈钢线材原料在拉拔之前先被牵引至皮膜液中。
优选地，所述烘干的温度为120-150℃，优选为130-140℃，例如可以是120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述烘干的时间为20-40min，优选为25-35min，例如可以是20min、25min、30min、35min或40min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述牵引的速度为250-350m/min，优选为280-320m/min，例如可以是250m/min、260m/min、270m/min、280m/min、290m/min、300m/min、310m/min、320m/min、330m/min、340m/min或350m/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述皮膜液的温度为70-90℃，优选为75-85℃，例如可以是70℃、70℃、72℃、75℃、78℃、80℃、82℃、85℃、88℃或90℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述牵引的停留时间为4.08-5.32s，优选为4.38-4.86s，例如可以是4.08s、4.16s、4.20s、4.24s、4.32s、4.38s、4.48s、4.48s、4.56s、4.64s、4.72s、4.80s、4.86s、4.96s、5.04s、5.12s、5.20s、5.28s或5.32s，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述烘干的温度为230-330℃，优选为260-300℃，例如可以是230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃或330℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述烘干的时间为8.08-9.32s，优选为8.38-8.86s，例如可以是8.08s、8.16s、8.20s、8.24s、8.32s、8.38s、8.48s、8.48s、8.56s、8.64s、8.72s、8.80s、8.86s、8.96s、9.04s、9.12s、9.20s、9.28s或9.32s，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤(1)中所述预处理线的直径为5.3-5.7mm，优选为5.4-5.6mm，例如可以是5.3mm、5.35mm、5.4mm、5.45mm、5.5mm、5.55mm、5.6mm、5.65mm或5.7mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述预处理线经放线装置进入粗抽拉丝装置中，进行粗抽。
优选地，所述放线装置包括龙门放线架。
优选地，所述粗抽拉丝装置包括粗抽拉丝模盒。
优选地，所述预处理线通过粗抽拉丝装置的速度为250-350m/min，优选为280-320m/min，例如可以是250m/min、260m/min、270m/min、280m/min、290m/min、300m/min、310m/min、320m/min、330m/min、340m/min或350m/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述粗抽拉丝装置在拉拔阶段，通循环水冷却。
优选地，所述循环水的温度为25-35℃，优选为28-32℃，例如可以是25℃、28℃、30℃、32℃或35℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述六道次拉丝工序采用干性润滑剂。
优选地，所述干性润滑剂包括润滑粉。
优选地，所述润滑粉包括钙系润滑粉。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤(1)中所述六道次拉丝工序中第一道次的断面缩减率为32-35％，例如可以是32％、32.5％、33％、33.5％、34％、34.5％或35％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中所述六道次拉丝工序中第二道次的断面缩减率为27-31％，例如可以是27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％、30％、30.5％或31％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中所述六道次拉丝工序中第三道次的断面缩减率为20-26％，例如可以是21％、22％、23％、24％、25％或26％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中所述六道次拉丝工序中第四道次的断面缩减率为26-30％，例如可以是，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中所述六道次拉丝工序中第五道次的断面缩减率为23-29％，例如可以是23％、24％、25％、26％、27％、28％或29％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中所述六道次拉丝工序中第六道次的断面缩减率为12-18％，例如可以是12％、13％、14％、15％、16％、17％或18％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述中间线的直径为2.19-2.21mm，优选为2.195-2.205mm，例如可以是2.19mm、2.195mm、2.20mm、2.205mm或2.21mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
拉拔生产金属丝的工艺中，多次拉拔之后金属在直径变小的同时也会伴随着硬度的提高和表面与内部的硬度差，金属丝硬度太高，后续的拉丝工艺需要很大的拉力，表面与内部的硬度差会导致金属丝极易断裂，因此要安排退火步骤来软化金属和均匀金属丝的密度，因此，拉拔步骤的道次变形量受限制，道次变形量的大小由断面缩减率，又称减面率来表示，其计算公式如下：
断面缩减率应该位于一个合理的范围内，才能同时保证产品质量和经济效益。
作为本发明的一种优选的技术方案，其特征在于，步骤(2)中所述中间线在一次退火装置的停留时间为0.5-2min，优选为0.75-1.25min，例如可以是0.5min、0.75min、1.0min、1.25min、1.5min、1.75min或2.0min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)中所述保护气氛包括氨分解气形成的气氛。
优选地，所述一次退火的温度控制在1000-1160℃，优选为1050-1110℃，例如可以是1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1100℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃或1160℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述一次退火之前进行一次预热，所述一次预热的温度为300-500℃，优选为350-450℃，例如可以是300℃、350℃、400℃、450℃或500℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤(3)中所述半成品线经放线装置进入细抽拉丝装置中，进行细抽。
优选地，所述放线装置包括龙门放线架。
优选地，所述细抽拉丝装置包括细抽拉丝模盒。
优选地，所述半成品线通过细抽拉丝模盒的速度为100-200m/min，优选为120-180m/min，例如可以是100m/min、110m/min、120m/min、130m/min、140m/min、150m/min、160m/min、170m/min、180m/min、190m/min或200m/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述细抽拉丝模盒在拉拔阶段，通循环水冷却。
优选地，所述循环水温度为25-35℃，优选为28-32℃，例如可以是25℃、28℃、30℃、32℃或35℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)中所述干性润滑剂包括润滑粉。
优选地，步骤(3)中第一道次和第二道次拉丝工序采用的润滑粉包括钙系润滑粉。
优选地，步骤(3)中第三道次至第七道次拉丝工序采用的润滑粉包括钙系润滑粉、钠系润滑粉或钙钠混合系润滑粉。
优选地，所述水性润滑剂包括水性润滑油。
优选地，所述去除方式包括擦除。
优选地，所述擦除装置为润滑粉擦除装置。
润滑粉有助于金属丝在拉丝工序中减小摩擦力，从而节省成本，但是工序结束后润滑粉需要清洁，否则会增加线材成品的粗糙度，通常的工艺中水洗、烘干的清洁方式浪费水、热资源，而本发明中的润滑粉擦除装置不仅可以起到低能耗清除线材表面杂质的作用，还可以达到使金属丝制品表面光亮的目的。最后一道工序采用水性润滑油，既能获得更优的金属丝表面光亮度，又可以减少金属丝表面带粉量，一举多得。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤(3)中所述八道次拉丝工序中第一道次的断面缩减率为21-26％，例如可以是21％、22％、23％、24％、25％或26％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)中所述八道次拉丝工序中第二道次的断面缩减率为20-24％，例如可以是20％、21％、22％、23％或24％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)中所述八道次拉丝工序中第三道次的断面缩减率为17-22％，例如可以是17％、18％、19％、20％、21％或22％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)中所述八道次拉丝工序中第四道次的断面缩减率为15-20％，例如可以是15％、16％、17％、18％、19％或20％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)中所述八道次拉丝工序中第五道次的断面缩减率为13-19％，例如可以是13％、14％、15％、16％、17％、18％或19％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)中所述八道次拉丝工序中第六道次的断面缩减率为13-17％，例如可以是13％、14％、15％、16％或17％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)中所述八道次拉丝工序中第七道次的断面缩减率为12-16％，例如可以是12％、13％、14％、15％或16％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)中所述八道次拉丝工序中第八道次的断面缩减率为11-15％，例如可以是11％、12％、13％、14％或15％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述光亮半成品线的直径为0.99-1.01mm，优选为0.995-1.005mm，例如可以是0.99mm、0.995mm、1mm、1.005mm或1.01mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤(4)中所述光亮半成品线在二次退火装置的停留时间为0.4-1min，优选为0.5-0.8min，例如可以是0.4min、0.5min、0.6min、0.7min、0.8min、0.9min或1.0min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)中所述保护气氛包括氨分解气形成的气氛。
优选地，所述二次退火的温度控制在1000-1160℃，优选为1050-1110℃，例如可以是1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1100℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃或1160℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述二次退火之前进行二次预热，所述二次预热的温度为300-500℃，优选为350-450℃，例如可以是300℃、350℃、400℃、450℃或500℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤(4)之后还包括以下步骤：
(5)收线包装：将二次退火后的成品不锈钢丝依次进行收线和包装处理，得到所述编网用不锈钢丝。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述编网用不锈钢丝的制备方法包括以下步骤：
(1)粗抽：将不锈钢线材原料与皮膜液反应，生成皮膜，然后烘干，得到直径为5.5-5.7mm的预处理线，经放线装置将预处理线以250-350m/min的速度进入粗抽拉丝装置中，经六道次拉丝工序进行拉拔处理，粗抽拉丝模盒循环冷却水水温温度为25-35℃，六道次拉丝工序均采用钙系润滑粉，得到直径为2.19-2.21mm的中间线，所述六道次拉丝工序中第一道次至第六道次的断面缩减率分别为32-35％、27-31％、20-26％、26-30％、23-29％、12-18％，预处理线的总断面缩减率为82.8-85.1％；
(2)一次退火：通过放线装置将所述中间线在退火装置中停留0.5-2min，进行一次退火，得到半成品线，一次退火的保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述一次退火的温度控制在1000-1160℃，所述一次退火之前进行一次预热，所述一次预热的温度为300-500℃；
(3)细抽：经放线装置将半成品线以100-200m/min的速度进入细抽拉丝装置中，经八道次拉丝工序进行拉拔处理，细抽拉丝装置的循环冷却水的水温温度为25-35℃，第一道次和第二道次拉丝工序采用钙系润滑粉，第三道次至第七道次拉丝工序采用钙钠混合系润滑粉，第八道次拉丝工序采用水性润滑油，所述八道次拉丝工序全部完成后使用润滑粉擦除装置擦除半成品线表面的润滑剂，得到直径为0.99-1.01mm的光亮半成品线，所述八道次拉丝工序中第一道次至第八道次的断面缩减率分别为21-26％、20-24％、17-22％、15-20％、13-19％、13-17％、12-16％、11-15％，半成品线的总断面缩减率低于84％；
(4)二次退火：通过放线装置将所述光亮半成品线在退火装置中停留0.5-0.8min，进行二次退火，得到成品不锈钢丝，二次退火保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述二次退火装置的温度控制在1000-1160℃，所述二次退火之前进行二次预热，所述二次预热的温度为300-500℃；
(5)收线包装：将二次退火后的成品不锈钢丝依次进行收线和包装处理，得到所述编网用不锈钢丝。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明通过将原先粗抽得到的中间线进一步拉拔至设定规格，实现了减少一次原工艺中的倒立拉拔以及退火工序，使得生产流程缩短，产品生产周期缩短，总成本降低。
2.本发明在细抽时末道采用水性润滑油，以及增加丝材表面润滑粉擦除装置，生产的不锈钢丝表面光滑洁净，缩减了工艺流程的同时保证线材的物化性能与其他工艺持平，本发明制得的编网用不锈钢丝的抗拉强度在680MPa以上，延伸率在43％以上，表面粗糙度在0.1μm以下，使用效果稳定。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需明确的是，采用了本发明实施例提供的工艺或进行了常规数据的替换或变化均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
本实施例提供了一种编网用不锈钢丝的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)粗抽：将不锈钢线材原料浸入4wt％的由济南市金海龙化工有限公司生产的型号为0445的表面处理剂中浸泡20min，控制温度为80℃，经过皮膜处理后的不锈钢线材原料在200℃下烘干30min，得到直径为5.5mm的预处理线，经龙门放线架将预处理线以300m/min的速度进入粗抽拉丝模盒中，经六道次拉丝工序进行拉拔处理，粗抽拉丝模盒循环冷却水水温温度为30℃，六道次拉丝工序均采用由YADEKA CHEMICAL SUPPLY CORPORATION生产的型号为AM300的钙系润滑粉，得到直径为2.2mm的中间线，所述六道次拉丝工序中的断面缩减率，第一道的为33.06％，第二道的为30.56％，第三道的为22.56％，第四道的为28.01％，第五道的为26.53％，第六道的为15.97％(六道次拉丝工序后产品规格依次为5.5mm-4.5mm-3.75mm-3.3mm-2.8mm-2.4mm-2.2mm)，预处理线的总断面缩减率为84％；
(2)一次退火：通过放线装置将所述中间线在管式退火炉中停留1min，进行一次退火，得到半成品线，一次退火保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述一次退火的温度控制在1080℃，所述一次退火之前进行一次预热，所述一次预热的温度为400℃；
(3)细抽：经龙门放线架将半成品线以150m/min的速度进入细抽拉丝模盒中，经八道次拉丝工序进行拉拔处理，细抽拉丝模盒循环冷却水水温温度为30，第一道次和第二道次拉丝工序采用由YADEKA CHEMICAL SUPPLY CORPORATION生产的型号为AM300的钙系润滑粉，第三道次至第七道次拉丝工序采用由YADEKA CHEMICAL SUPPLY CORPORATION生产的型号为AM700的钙钠混合系润滑粉，第八道次拉丝工序采用由昆山市埃尔普润滑油厂生产的型号为CM-4510的水性润滑油，所述八道次拉丝工序全部完成后使用润滑粉擦除装置擦除半成品线表面的润滑剂，得到直径为1mm的光亮半成品线，所述八道次拉丝工序中的断面缩减率，第一道的为23.83％，第二道的为22.06％，第三道的为19.90％，第四道的为17.84％，第五道的为16.03％，第六道的为15.10％，第七道的为14.43％，第八道的为13.31％(八道次拉丝工序后产品规格依次为2.2mm-1.92mm-1.695mm-1.517mm-1.375mm-1.26mm-1.161mm-1.074-1.0mm)，半成品线的总断面缩减率为79.34％；
(4)二次退火：通过放线装置将所述光亮半成品线在管式退火炉中停留40s，进行二次退火，得到成品不锈钢丝，二次退火保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述二次退火装置的温度控制在1080℃，所述二次退火之前进行二次预热，所述二次预热的温度为400℃；
(5)收线包装：将二次退火后的成品不锈钢丝依次进行收线和包装处理，得到所述编网用不锈钢丝。
本实施例产品生产周期减少5天，总成本减少1.6元/kg，适合工业生产使用。
实施例2
本实施例提供了一种编网用不锈钢丝的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)粗抽：将不锈钢线材原料以250m/min速度牵拉至4wt％的由济南市金海龙化工有限公司生产的型号为0445的表面处理剂中，停留时间为4.08s，控制温度为70℃，经过皮膜处理后的不锈钢线材原料在280℃下烘干8.08s，得到直径为5.5mm的预处理线，经龙门放线架将预处理线以250m/min的速度进入粗抽拉丝模盒中，经六道次拉丝工序进行拉拔处理，粗抽拉丝模盒循环冷却水水温温度为25℃，六道次拉丝工序均采用采用由YADEKACHEMICAL SUPPLY CORPORATION生产的型号为AM300的钙系润滑粉，得到直径为2.2mm的中间线，所述六道次拉丝工序中的断面缩减率，第一道的为33.06％，第二道的为30.56％，第三道的为22.56％，第四道的为28.01％，第五道的为26.53％，第六道的为15.97％(六道次拉丝工序后产品规格依次为5.5mm-4.5mm-3.75mm-3.3mm-2.8mm-2.4mm-2.2mm)，预处理线的总断面缩减率为84％；
(2)一次退火：通过放线装置将所述中间线在管式退火炉中停留2min，进行一次退火，得到半成品线，一次退火保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述一次退火的温度控制在1000℃，所述一次退火之前进行一次预热，所述一次预热的温度为300℃；
(3)细抽：经龙门放线架将半成品线以100m/min的速度进入细抽拉丝模盒中，经八道次拉丝工序进行拉拔处理，细抽拉丝模盒循环冷却水水温温度为25℃，第一道次和第二道次拉丝工序采用由YADEKA CHEMICAL SUPPLY CORPORATION生产的型号为AM300的钙系润滑粉，第三道次至第七道次拉丝工序采用钙钠混合系润滑粉，第八道次拉丝工序采用由昆山市埃尔普润滑油厂生产的型号为CM-4510的水性润滑油，所述八道次拉丝工序全部完成后使用润滑粉擦除装置擦除半成品线表面的润滑剂，得到直径为1mm的光亮半成品线，所述八道次拉丝工序中的断面缩减率，第一道的为23.83％，第二道的为22.06％，第三道的为19.90％，第四道的为17.84％，第五道的为16.03％，第六道的为15.10％，第七道的为14.43％，第八道的为13.31％(八道次拉丝工序后产品规格依次为2.2mm-1.92mm-1.695mm-1.517mm-1.375mm-1.26mm-1.161mm-1.074-1.0mm)，半成品线的总断面缩减率为79.34％；
(4)二次退火：通过放线装置将所述光亮半成品线在管式退火炉中停留0.8min，进行二次退火，得到成品不锈钢丝，二次退火保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述二次退火装置的温度控制在1000℃，所述二次退火之前进行二次预热，所述二次预热的温度为300℃；
(5)收线包装：将二次退火后的成品不锈钢丝依次进行收线和包装处理，得到所述编网用不锈钢丝。
本实施例产品生产周期减少5天，总成本减少1.5元/kg，适合工业生产使用。
实施例3
本实施例提供了一种编网用不锈钢丝的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)粗抽：将不锈钢线材原料浸入4wt％的由济南市金海龙化工有限公司生产的型号为0445的表面处理剂中浸泡30min，控制温度为70℃，经过皮膜处理后的不锈钢线材原料在250℃下烘干20min，得到直径为5.5mm的预处理线，经龙门放线架将预处理线以150m/min的速度进入粗抽拉丝模盒中，经六道次拉丝工序进行拉拔处理，粗抽拉丝模盒循环冷却水水温温度为35℃，六道次拉丝工序均采用由YADEKA CHEMICAL SUPPLY CORPORATION生产的型号为AM300的钙系润滑粉，得到直径为2.2mm的中间线，所述六道次拉丝工序中的断面缩减率，第一道的为33.06％，第二道的为30.56％，第三道的为22.56％，第四道的为28.01％，第五道的为26.53％，第六道的为15.97％(六道次拉丝工序后产品规格依次为5.5mm-4.5mm-3.75mm-3.3mm-2.8mm-2.4mm-2.2mm)，预处理线的总断面缩减率为84％；
(2)一次退火：通过放线装置将所述中间线在管式退火炉中停留0.5min，进行一次退火，得到半成品线，一次退火保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述一次退火的温度控制在1160℃，所述一次退火之前进行一次预热，所述一次预热的温度为500℃；
(3)细抽：经龙门放线架将半成品线以200m/min的速度进入细抽拉丝模盒中，经八道次拉丝工序进行拉拔处理，细抽拉丝模盒循环冷却水水温温度为35℃，第一道次和第二道次拉丝工序采用由YADEKA CHEMICAL SUPPLY CORPORATION生产的型号为AM300的钙系润滑粉，第三道次至第七道次拉丝工序采用由YADEKA CHEMICAL SUPPLY CORPORATION生产的型号为AM700的钙钠混合系润滑粉，第八道次拉丝工序采用由昆山市埃尔普润滑油厂生产的型号为CM-4510的水性润滑油，所述八道次拉丝工序全部完成后使用润滑粉擦除装置擦除半成品线表面的润滑剂，得到直径为1mm的光亮半成品线，所述八道次拉丝工序中的断面缩减率，第一道的为23.83％，第二道的为22.06％，第三道的为19.90％，第四道的为17.84％，第五道的为16.03％，第六道的为15.10％，第七道的为14.43％，第八道的为13.31％(八道次拉丝工序后产品规格依次为2.2mm-1.92mm-1.695mm-1.517mm-1.375mm-1.26mm-1.161mm-1.074-1.0mm)，半成品线的总断面缩减率为79.34％；
(4)二次退火：通过放线装置将所述光亮半成品线在管式退火炉中停留0.5min，进行二次退火，得到成品不锈钢丝，二次退火保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述二次退火装置的温度控制在1160℃，所述二次退火之前进行二次预热，所述二次预热的温度为500℃；
(5)收线包装：将二次退火后的成品不锈钢丝依次进行收线和包装处理，得到所述编网用不锈钢丝。
本实施例产品生产周期减少5天，总成本减少1.65元/kg，适合工业生产使用。
实施例4
与实施例1中的方法基本相同，区别仅在于，细抽中的润滑剂的去除方式为清洗并烘干。
对比例1
与实施例1中的方法基本相同，区别仅在于，二次退火和包装步骤之间还依次设置有倒立抽、三次退火两道工序，粗抽中五道次拉丝工序后产品规格依次为5.5mm-4.50mm-3.80mm-3.30mm-2.80mm-2.50mm，细抽中七道次拉丝工序后产品规格依次为2.50mm-2.2mm-1.92mm-1.695mm-1.517mm-1.375mm-1.26mm-1.10mm，倒立抽中一道次拉丝工序后产品规格依次为1.1mm-1.0mm，三次退火与二次退火参数相同。
对比例2
与实施例1中的方法基本相同，区别仅在于，粗抽中五道次拉丝工序后产品规格依次为5.5mm-4.50mm-3.80mm-3.30mm-2.80mm-2.50mm，细抽中九道次拉丝工序后产品规格依次为2.50mm-2.20mm-1.92mm-1.695mm-1.517mm-1.375mm-1.26mm-1.161mm-1.074-1.0mm。由于细抽总减面率84％，细抽中第九道次的润滑剂不能使用水性润滑油，表面达不到光亮效果。
对比例3
与实施例1中的方法基本相同，区别仅在于，粗抽中七道次拉丝工序后产品规格依次为5.5mm-4.50mm-3.80mm-3.30mm-2.80mm-2.4mm-2.20mm-2.00mm，细抽中七道次拉丝工序后产品规格依次为2.0mm-1.695mm-1.517mm-1.375mm-1.26mm-1.161mm-1.074mm-1.0mm。
由于粗抽七道拉丝，总减面率86.8％，较实施例1工艺，产出量减少了1897kg/天，加工成本上升0.18元/kg；细抽中七道次总减面率75％，因总减面率较线径变化由2.20mm到1.00mm减少4.34％，线材表面因总减面率减少而使得拉拔道次不足，使得润滑剂在钢丝表面的附着力增强，产品表面比较粗糙，表面也达不到光亮效果。
检测方法：使用Mitutoyo产粗糙度测量仪(型号SJ-410)比照《GB/T2523-2008冷轧金属薄板(带)表面粗糙度和峰值数的测量方法》和使用美特斯工业系统(中国)有限公司产微机控制电子万能试验机(型号CMT4304)，精度0.5级，最大力30000N，衡量位移速度30mm/min比照《GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验-第1部分：室温试验方法》对产品进行测试，结果如表1所示。
表1
从表1可以看出以下几点：
(1)综合实施例1-3可以看出，本发明提供的编网用不锈钢丝的制备方法虽然省略了倒立抽-三次退火两个步骤，仅采用二次拔拉和二次退火，但仍然能取得与对比例类似的抗拉强度，其抗拉强度在680MPa以上，延伸率在43％以上，表面粗糙度在0.04μm以下；
(2)综合实施例1和对比例1可以看出，实施例1中采用二次拔拉和二次退火并控制断面缩减率，相较于对比例1中增加倒立拉拔以及退火工序而言，实施例1中编网用不锈钢丝的抗拉强度和延伸率分别为686.6MPa和46.3％，对比例1中抗拉强度和延伸率分别为684.7MPa和46.8％，二者相当，但实施例1制备流程较对比例1显著减少，生产周期和成本显著下降，由此表明，本发明通过控制断面缩减率，仅采用二次拔拉和二次退火在钢丝强度基本不变的情况下节约了生产成本，缩短了生产周期；
(3)综合实施例1和对比例2可以看出，实施例1使用6+8道次拉丝工序，粗抽达到的线径为2.2mm，这样使得细抽的总减面率小于84％，细抽中第八道次拉丝可以采用水性润滑油，不仅可以起到一定的除粉效果，更能获得表面粗糙度为0.04μm以下的产品，光亮程度与以往工艺持平。
(4)综合实施例1和对比例3可以看出，实施例1中的粗抽六道拉丝工艺，粗抽总断面缩减率84％，粗抽拉拔的加工成本较对比例3中七道次粗抽更低，并且由于细抽中八道次拉丝的总减面率更合理，且八道次的细抽才能达到表面粗糙度小于0.04μm，光亮效果较对比例3的产品，效果更优。
综上所述，本发明提供的编网用不锈钢丝的制备方法，通过将原先粗抽得到的中间线进一步拉拔至设定规格，实现了减少一次原工艺中的倒立拉拔以及退火工序，在细抽时末道进行水性润滑油，以及增加丝材表面润滑粉使用润滑粉擦除装置，生产的不锈钢丝表面光滑洁净，缩减了工艺流程的同时保证线材的物化性能与其他工艺持平，使用效果稳定，生产流程缩短，产品生产周期减少5天以上，总成本减少1.5元/kg以上，适合工业生产使用。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (54)
1.一种编网用不锈钢丝的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）粗抽：预处理得到的直径为5.3-5.7mm的预处理线经六道次拉丝工序进行拉拔，所述六道次拉丝工序中预处理线的总断面缩减率为82.8-85.1%，得到直径为2.19-2.21mm的中间线；
其中，第一道次的断面缩减率为32-35%；
第二道次的断面缩减率为27-31%；
第三道次的断面缩减率为20-26%；
第四道次的断面缩减率为26-30%；
第五道次的断面缩减率为23-29%；
第六道次的断面缩减率为12-18%；
（2）一次退火：所述中间线在保护气氛下进行一次退火，得到半成品线；所述一次退火的温度控制在1000-1160℃；所述中间线在一次退火装置的停留时间为0.5-2min；
（3）细抽：所述半成品线经八道次拉丝工序进行拉拔，半成品线通过细抽拉丝模盒的速度为100-200m/min，前七道次拉丝工序采用干性润滑剂，第八道次拉丝工序采用水性润滑剂，所述八道次拉丝工序全部完成后去除半成品线表面的润滑剂，所述八道次拉丝工序中半成品线的总断面缩减率低于84%，得到直径为0.99-1.01mm的光亮半成品线；
其中，第一道次的断面缩减率为21-26%；
第二道次的断面缩减率为20-24%；
第三道次的断面缩减率为17-22%；
第四道次的断面缩减率为15-20%；
第五道次的断面缩减率为13-19%；
第六道次的断面缩减率为13-17%；
第七道次的断面缩减率为12-16%；
第八道次的断面缩减率为11-15%；
（4）二次退火：所述光亮半成品线在保护气氛下进行二次退火，所述二次退火的温度控制在1000-1160℃，光亮半成品线在二次退火装置的停留时间为0.4-1min，得到成品不锈钢丝；
所得编网用不锈钢丝抗拉强度在680MPa以上，延伸率在43%以上，表面粗糙度在0.1μm以下。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述预处理包括使不锈钢线材原料与皮膜液反应，生成皮膜，然后烘干，得到预处理线。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预处理包括在线皮膜处理或离线皮膜处理。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述离线皮膜处理包括将不锈钢线材原料置于皮膜液中浸泡，进行反应。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡的时间为10-30min。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡的时间为15-25min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡的温度为70-90℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡的温度为75-85℃。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述在线皮膜处理包括使不锈钢线材原料在拉拔之前先被牵引至皮膜液中。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述牵引的速度为250-350m/min。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述牵引的速度为280-320m/min。
12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述皮膜液的温度为70-90℃。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述皮膜液的温度为75-85℃。
14.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述牵引的停留时间为4.08-5.32s。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述牵引的停留时间为4.38-4.86s。
16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述预处理线的直径为5.4-5.6mm。
17.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预处理线经放线装置进入粗抽拉丝装置中，进行粗抽。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述放线装置包括龙门放线架。
19.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述粗抽拉丝装置包括粗抽拉丝模盒。
20.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述预处理线通过粗抽拉丝装置的速度为250-350m/min。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述预处理线通过粗抽拉丝装置的速度为280-320m/min。
22.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述粗抽拉丝装置在拉拔阶段，通循环水冷却。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述循环水的温度为25-35℃。
24.根据权利要求23所述的制备方法，其特征在于，所述循环水的温度为28-32℃。
25.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述六道次拉丝工序采用干性润滑剂。
26.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述干性润滑剂包括润滑粉。
27.根据权利要求26所述的制备方法，其特征在于，所述润滑粉包括钙系润滑粉。
28.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中间线的直径为2.195-2.205mm。
29.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述中间线在一次退火装置的停留时间为0.75-1.25min。
30.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述保护气氛包括氨分解气形成的气氛。
31.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一次退火的温度控制在1050-1110℃。
32.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一次退火之前进行一次预热，所述一次预热的温度为300-500℃。
33.根据权利要求32所述的制备方法，其特征在于，所述一次预热的温度为350-450℃。
34.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述半成品线经放线装置进入细抽拉丝装置中，进行细抽。
35.根据权利要求34所述的制备方法，其特征在于，所述放线装置包括龙门放线架。
36.根据权利要求34所述的制备方法，其特征在于，所述细抽拉丝装置包括细抽拉丝模盒。
37.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述半成品线通过细抽拉丝模盒的速度为120-180m/min。
38.根据权利要求34所述的制备方法，其特征在于，所述细抽拉丝模盒在拉拔阶段，通循环水冷却。
39.根据权利要求38所述的制备方法，其特征在于，所述循环水温度为25-35℃。
40.根据权利要求39所述的制备方法，其特征在于，所述循环水温度为28-32℃。
41.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述干性润滑剂包括润滑粉。
42.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中第一道次和第二道次拉丝工序采用的润滑粉包括钙系润滑粉。
43.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中第三道次至第七道次拉丝工序采用的润滑粉包括钙系润滑粉、钠系润滑粉或钙钠混合系润滑粉。
44.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水性润滑剂包括水性润滑油。
45.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述八道次拉丝工序全部完成后去除半成品线表面润滑剂的方式包括擦除。
46.根据权利要求45所述的制备方法，其特征在于，所述擦除使用润滑粉擦除装置。
47.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光亮半成品线的直径为0.995-1.005mm。
48.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光亮半成品线在二次退火装置的停留时间为0.5-0.8min。
49.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述保护气氛包括氨分解气形成的气氛。
50.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二次退火的温度控制在1050-1110℃。
51.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二次退火之前进行二次预热，所述二次预热的温度为300-500℃。
52.根据权利要求51所述的制备方法，其特征在于，所述二次预热的温度为350-450℃。
53.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）之后还包括以下步骤：
（5）收线包装：将二次退火后的成品不锈钢丝依次进行收线和包装处理，得到所述编网用不锈钢丝。
54.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）粗抽：将不锈钢线材原料与皮膜液反应，生成皮膜，然后烘干，得到直径为5.3-5.7mm的预处理线，经放线装置将预处理线以250-350m/min的速度进入粗抽拉丝装置中，经六道次拉丝工序进行拉拔处理，粗抽拉丝装置循环冷却水水温温度为25-35℃，六道次拉丝工序均采用钙系润滑粉，得到直径为2.19-2.21mm的中间线，所述六道次拉丝工序中第一道次至第六道次的断面缩减率分别为32-35%、27-31%、20-26%、26-30%、23-29%、12-18%，预处理线的总断面缩减率为82.8-85.1%；
（2）一次退火：通过放线装置将所述中间线在退火装置中停留0.5-2min，进行一次退火，得到半成品线，一次退火的保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述一次退火的温度控制在1000-1160℃，所述一次退火之前进行一次预热，所述一次预热的温度为300-500℃；
（3）细抽：经放线装置将半成品线以100-200m/min的速度进入细抽拉丝装置中，经八道次拉丝工序进行拉拔处理，细抽拉丝装置的循环冷却水的水温温度为25-35℃，第一道次和第二道次拉丝工序采用钙系润滑粉，第三道次至第七道次拉丝工序采用钙钠混合系润滑粉，第八道次拉丝工序采用水性润滑油，所述八道次拉丝工序全部完成后使用润滑粉擦除装置擦除半成品线表面的润滑剂，得到直径为0.99-1.01mm的光亮半成品线，所述八道次拉丝工序中第一道次至第八道次的断面缩减率分别为21-26%、20-24%、17-22%、15-20%、13-19%、13-17%、12-16%、11-15%，半成品线的总断面缩减率低于84%；
（4）二次退火：通过放线装置将所述光亮半成品线在退火装置中停留0.5-0.8min，进行二次退火，得到成品不锈钢丝，二次退火保护气氛为NH3分解的H2及N2，所述二次退火装置的温度控制在1000-1160℃，所述二次退火之前进行二次预热，所述二次预热的温度为300-500℃；
（5）收线包装：将二次退火后的成品不锈钢丝依次进行收线和包装处理，得到所述编网用不锈钢丝。
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