CN115365316A - 一种柔性高强度不锈钢丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性高强度不锈钢丝及其制备方法；具体由聚α烯烃‑和新戊二醇二油酸酯混合物和二硫醇改性二硫化钨纳米颗粒为添加剂常温下混合制得润滑剂，由润滑剂处理后拉拔不锈钢线材制得的不锈钢丝。与现有技术相比聚α烯烃可以稀释新戊二醇二油酸酯在热解下生成的羧酸减少腐蚀磨损作用，新戊二醇二油酸酯中的C＝C双键可以与聚α烯烃热解下生成的烯烃反应，增加吸附膜厚度，解决了传统润滑剂耐热性差的问题。二硫化钨纳米颗粒可以降低摩擦系数，提高极压性能，解决了传统润滑剂附着力差的问题。二硫化钨纳米颗粒经过二硫醇表面改性，避免颗粒间团聚，解决了传统润滑剂拉拔过程中局部过热的问题，提高润滑剂的稳定性。

Description

一种柔性高强度不锈钢丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及不锈钢丝技术领域，具体为一种柔性高强度不锈钢丝及其制备方法。
背景技术
现代技术生产的不锈钢，具有很好的耐腐蚀性。由不锈钢通过拉拔工艺制作而成的不锈钢丝，广泛的应用于矿业、石油、化工、机械等行业。在生产过程中不同的拉拔工艺直接影响着不锈钢丝的性能。市场上的不锈钢丝存在着强度低、耐磨性差、拉伸强度差等缺点，极大的限制了不锈钢丝的适用范围和寿命。
拉拔工艺是金属加工方法的一种，主要是在拉拔作用下，使用模具孔芯减小金属材料的横截面积从而获得高精度、高光洁度的线材的一种塑性加工工艺。由于在拉拔过程中，金属材料穿过模具孔芯不断被挤压而不断产生系的摩擦面，需要润滑剂对金属材料以及模具进行润滑。目前大多数的不锈钢丝拉拔工艺中采用有油性润滑剂，但是，形成的润滑膜的附着力较差，在拉拔过程中容易被挤出来，以至于经过多次拉拔后，不锈钢丝表面与孔芯边缘之间的摩擦系数急剧增加，不仅使不锈钢丝的表面光洁度和亮度急剧下降，还会加重模具的磨损，影响模具的使用寿命；此外，还存在着冷却效果不理想的问题，冷却效果差往往是因为不锈钢丝与模具之间局部过热而引起的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性高强度不锈钢丝及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
1.一种柔性高强度不锈钢丝及其制备方法，其特征在于：
S1：退火：选取不锈钢线材进行光亮退火处理，冷却，制得不锈钢线材A；
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮，制得不锈钢线材B；
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材B进行涂层处理，干燥；制得不锈钢线材C；
S4：拉拔处理：将不锈钢线材C进行两道次拉拔处理，并在每次拉拔处理前进行使用润滑剂进行处理；不锈钢线材拉拔后，退火及重复步骤S2～S3，直至不锈钢线材拉拔后的直径为1～1.4倍成品直径，制得不锈钢线材D；
S5：成品前拉拔处理：将不锈钢线材D进行单或多道次拉拔处理，直至成品直径，制得柔性高强度不锈钢丝。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，不锈钢线材为304不锈钢线材；不锈钢线材的直径为5.9～8.9mm，成品直径在2.3～6.8mm。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝制备方法，步骤S1中，退火温度为1000～1050℃，退火时间为30～45min，冷却至25～100℃，冷却氛围为氨气气体；步骤S4中，退火温度为600～850℃；退火时间为20～30min。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝制备方法，机械去皮分为两个步骤：第一步用弯曲辊装置去皮；第二步使用喷砂法方法二次去皮。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝制备方法，喷砂法采用液体珩磨；其中喷砂材料为内海砂；砂水比例为15％；压力0.4～0.8MPa；高压水冲洗压力为10MPa；喷嘴流量为2m3/h。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝制备方法，涂层处理将不锈钢线材B浸渍在磷酸锌水溶液；浸渍时间为10～30s，浸渍温度为80℃。不锈钢线材B磷酸盐附着量7～10g/m3。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝制备方法，润滑剂主要组分为合成酯类基础油和添加剂；以质量百分比计，合成酯类基础油95～97％，添加剂3～5％。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝制备方法，合成酯类基础油为聚α烯烃、新戊二醇二油酸酯混合物，以质量百分比计，聚α烯烃20～80％，戊二醇二油酸酯20～80％。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝制备方法，添加剂为用二硫醇改性后的二硫化钨纳米添加剂。
进一步的，所述的一种柔性高强度不锈钢丝制备方法，添加剂为改性二硫化钨；所述改性二硫化钨的制备方法为：将二硫化钨纳米颗粒置于二硫醇中，固液比为1g：1mL，超声分散30～60分钟，干燥，得改性二硫化钨。
与现有技术相比聚α烯烃可以稀释新戊二醇二油酸酯在热解下生成的羧酸减少腐蚀磨损作用，新戊二醇二油酸酯中的C＝C双键可以与聚α烯烃热解下生成的烯烃反应，增加吸附膜厚度，解决传统润滑剂耐热性差的问题。二硫化钨纳米添加剂由于小尺寸效应，同时具有较低的剪切应力，可以降低摩擦系数减少拉拔中不锈钢线材的磨损，同时二氧化物纳添加剂中硫元素与不锈钢线材表面发生摩擦化学反应生成二硫化铁硫化物膜，降低磨损并提高了极压性能，解决了传统润滑剂附着力差的问题。二硫化钨纳米颗粒经过二硫醇表面改性，使颗粒表面疏水，稳定分散在聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油中，避免颗粒间团聚，解决传统润滑剂拉拔过程中局部过热的问题，提高润滑剂的稳定性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中
聚α烯烃购买来源市售。
所述改性二硫化钨的制备方法为：将二硫化钨颗粒置于二硫醇中，固液比为1g：1mL；超声分散时间为45分钟，干燥，得改性二硫化钨。
实施例1
S1：退火：选取直径为的5.8mm的304不锈钢线材，预设成品直径为2.6mm；将直径为5.8mm的304不锈钢线材在1050℃的温度下进行退火，退火时间为30min；冷却至50℃采用氨分解气体保护；制得不锈钢线材A。
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮；机械去皮分为两个步骤；第一步用弯曲辊装置，将不锈钢线材弯曲形变一次去皮；第二步使用液体珩磨方法二次去皮，用高压水冲洗不锈钢线材进行冲洗；制得不锈钢线材B。
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材进行磷酸锰处理B；附着量为8g/m3，处理时间为20s，处理温度为80℃，然后对表面热风干燥，干燥时间为5s，线温100℃；制得不锈钢线材C。
S4：拉拔处理：将质量百分比为20％的聚α烯烃和质量百分比为80％的新戊二醇二油酸酯常温下混合均匀，制得聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油；将质量百分比为97％的聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油和质量百分比为3％经过二硫醇表面改性后的二硫化钨纳米添加剂常温下混合均匀，制得润滑剂；首先，对不锈钢线材C进行润滑处理；其次，用拉丝机对不锈钢线材C进行第一道次拉拔处理，第一道次拉拔处理后的不锈钢线材直径为4.7mm，单道次拉拔变形量为33％，总变形量为33％；接着对不锈钢线材进行第二道次拉拔处理，不锈钢线材直径为4.2mm，单道次拉拔变形量为20％，总变形量为48％；未达到成品直径的1～1.4倍，再次进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为20min，氨分解保护器中冷至室温，重复步骤S2～S3，得到不锈钢线材C1；对不锈钢线材C1进行润滑处理，对不锈钢线材进行第三道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为3.7mm，单道次拉拔变形量为23％，总变形量为59％；接着对不锈钢线材进行第四次拉拔处理，得到不锈钢钢线材直径为3.2mm，单道次拉拔变形量为26％，总变形量为76％；达到成品直径的1～1.4倍，制得不锈钢线材D。
S5：成品前拉拔处理：首先，用润滑剂对不锈钢线材D进行润滑处理并干燥；其次，用拉丝机对不锈钢线材进行第五道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为2.6mm，单道次拉拔形变量为34％，总变形量为80％，制得柔性高强度不锈钢丝。
实验：性能测试：抗拉强度按照GB/T 228-2019进行测试，断面收缩率和延伸率按照JB/T 6396-2018进行测试，不锈钢丝的力学性能见表1。
实施例2
S1：退火：选取直径为的5.8mm的304不锈钢线材，预设成品直径为2.6mm；将直径为5.8mm的304不锈钢线材在1050℃的温度下进行退火，退火时间为30min；冷却至50℃采用氨分解气体保护；制得不锈钢线材A。
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮；机械去皮分为两个步骤；第一步用弯曲辊装置，将不锈钢线材弯曲形变一次去皮；第二步使用液体珩磨方法二次去皮，用高压水冲洗不锈钢线材进行冲洗；制得不锈钢线材B。
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材进行磷酸锰处理B；附着量为8g/m3，处理时间为20s，处理温度为80℃，然后对表面热风干燥，干燥时间为5s，线温100℃；制得不锈钢线材C。
S4：拉拔处理：将质量百分比为80％的聚α烯烃和质量百分比为20％的新戊二醇二油酸酯常温下混合均匀，制得聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油；将质量百分比为97％的聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油和质量百分比为3％经过二硫醇表面改性后的二硫化钨纳米添加剂常温下混合均匀，制得润滑剂；首先，对不锈钢线材C进行润滑处理；其次，用拉丝机对不锈钢线材C进行第一道次拉拔处理，第一道次拉拔处理后的不锈钢线材直径为4.7mm，单道次拉拔变形量为33％，总变形量为33％；接着对不锈钢线材进行第二道次拉拔处理，不锈钢线材直径为4.2mm，单道次拉拔变形量为20％，总变形量为48％；未达到成品直径的1～1.4倍，再次进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为20min，氨分解保护器中冷至室温，重复步骤S2～S3，得到不锈钢线材C1；对不锈钢线材C1进行润滑处理，对不锈钢线材进行第三道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为3.7mm，单道次拉拔变形量为23％，总变形量为59％；接着对不锈钢线材进行第四次拉拔处理，得到不锈钢钢线材直径为3.2mm，单道次拉拔变形量为26％，总变形量为76％；达到成品直径的1～1.4倍，制得不锈钢线材D。
S5：成品前拉拔处理：首先，用润滑剂对不锈钢线材D进行润滑处理并干燥；其次，用拉丝机对不锈钢线材进行第五道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为2.6mm，单道次拉拔形变量为34％，总变形量为80％，制得柔性高强度不锈钢丝。
实验：性能测试：抗拉强度按照GB/T 228-2019进行测试，断面收缩率和延伸率按照JB/T 6396-2018进行测试，不锈钢丝的力学性能见表1。
实施例3
S1：退火：选取直径为的5.8mm的304不锈钢线材，预设成品直径为2.6mm；将直径为5.8mm的304不锈钢线材在1050℃的温度下进行退火，退火时间为30min；冷却至50℃采用氨分解气体保护；制得不锈钢线材A。
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮；机械去皮分为两个步骤；第一步用弯曲辊装置，将不锈钢线材弯曲形变一次去皮；第二步使用液体珩磨方法二次去皮，用高压水冲洗不锈钢线材进行冲洗；制得不锈钢线材B。
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材进行磷酸锰处理B；附着量为8g/m3，处理时间为20s，处理温度为80℃，然后对表面热风干燥，干燥时间为5s，线温100℃；制得不锈钢线材C。
S4：拉拔处理：将质量百分比为50％的聚α烯烃和质量百分比为50％的新戊二醇二油酸酯常温下混合均匀，制得聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油；将质量百分比为97％的聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油和质量百分比为3％经过二硫醇表面改性后的二硫化钨纳米添加剂常温下混合均匀，制得润滑剂；首先，对不锈钢线材C进行润滑处理；其次，用拉丝机对不锈钢线材C进行第一道次拉拔处理，第一道次拉拔处理后的不锈钢线材直径为4.7mm，单道次拉拔变形量为33％，总变形量为33％；接着对不锈钢线材进行第二道次拉拔处理，不锈钢线材直径为4.2mm，单道次拉拔变形量为20％，总变形量为48％；未达到成品直径的1～1.4倍，再次进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为20min，氨分解保护器中冷至室温，重复步骤S2～S3，得到不锈钢线材C1；对不锈钢线材C1进行润滑处理，对不锈钢线材进行第三道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为3.7mm，单道次拉拔变形量为23％，总变形量为59％；接着对不锈钢线材进行第四次拉拔处理，得到不锈钢钢线材直径为3.2mm，单道次拉拔变形量为26％，总变形量为76％；达到成品直径的1～1.4倍，制得不锈钢线材D。
S5：成品前拉拔处理：首先，用润滑剂对不锈钢线材D进行润滑处理并干燥；其次，用拉丝机对不锈钢线材进行第五道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为2.6mm，单道次拉拔形变量为34％，总变形量为80％，制得柔性高强度不锈钢丝。
实验：性能测试：抗拉强度按照GB/T 228-2019进行测试，断面收缩率和延伸率按照JB/T 6396-2018进行测试，不锈钢丝的力学性能见表1。
实施例4
S1：退火：选取直径为的5.8mm的304不锈钢线材，预设成品直径为2.6mm；将直径为5.8mm的304不锈钢线材在1050℃的温度下进行退火，退火时间为30min；冷却至50℃采用氨分解气体保护；制得不锈钢线材A。
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮；机械去皮分为两个步骤；第一步用弯曲辊装置，将不锈钢线材弯曲形变一次去皮；第二步使用液体珩磨方法二次去皮，用高压水冲洗不锈钢线材进行冲洗；制得不锈钢线材B。
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材进行磷酸锰处理B；附着量为8g/m3，处理时间为20s，处理温度为80℃，然后对表面热风干燥，干燥时间为5s，线温100℃；制得不锈钢线材C。
S4：拉拔处理：将质量百分比为50％的聚α烯烃和质量百分比为50％的新戊二醇二油酸酯常温下混合均匀，制得聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油；将质量百分比为95％的聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油和质量百分比为5％经过二硫醇表面改性后的二硫化钨纳米添加剂常温下混合均匀，制得润滑剂；首先，对不锈钢线材C进行润滑处理；其次，用拉丝机对不锈钢线材C进行第一道次拉拔处理，第一道次拉拔处理后的不锈钢线材直径为4.7mm，单道次拉拔变形量为33％，总变形量为33％；接着对不锈钢线材进行第二道次拉拔处理，不锈钢线材直径为4.2mm，单道次拉拔变形量为20％，总变形量为48％；未达到成品直径的1～1.4倍，再次进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为20min，氨分解保护器中冷至室温，重复步骤S2～S3，得到不锈钢线材C1；对不锈钢线材C1进行润滑处理，对不锈钢线材进行第三道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为3.7mm，单道次拉拔变形量为23％，总变形量为59％；接着对不锈钢线材进行第四次拉拔处理，得到不锈钢钢线材直径为3.2mm，单道次拉拔变形量为26％，总变形量为76％；达到成品直径的1～1.4倍，制得不锈钢线材D。
S5：成品前拉拔处理：首先，用润滑剂对不锈钢线材D进行润滑处理并干燥；其次，用拉丝机对不锈钢线材进行第五道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为2.6mm，单道次拉拔形变量为34％，总变形量为80％，制得柔性高强度不锈钢丝。
实验：性能测试：抗拉强度按照GB/T 228-2019进行测试，断面收缩率和延伸率按照JB/T 6396-2018进行测试，不锈钢丝的力学性能见表1。
对比例1
S1：退火：选取直径为的5.8mm的304不锈钢线材，预设成品直径为2.6mm；将直径为5.8mm的304不锈钢线材在1050℃的温度下进行退火，退火时间为30min；冷却至50℃采用氨分解气体保护；制得不锈钢线材A。
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮；机械去皮分为两个步骤；第一步用弯曲辊装置，将不锈钢线材弯曲形变一次去皮；第二步使用液体珩磨方法二次去皮，用高压水冲洗不锈钢线材进行冲洗；制得不锈钢线材B。
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材进行磷酸锰处理B；附着量为8g/m3，处理时间为20s，处理温度为80℃，然后对表面热风干燥，干燥时间为5s，线温100℃；制得不锈钢线材C。
S4：拉拔处理：用拉丝机对不锈钢线材C进行第一道次拉拔处理，第一道次拉拔处理后的不锈钢线材直径为4.7mm，单道次拉拔变形量为33％，总变形量为33％；接着对不锈钢线材进行第二道次拉拔处理，不锈钢线材直径为4.2mm，单道次拉拔变形量为20％，总变形量为48％；未达到成品直径的1～1.4倍，再次进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为20min，氨分解保护器中冷至室温，重复步骤S2～S3，得到不锈钢线材C1；对不锈钢线材C1进行第三道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为3.7mm，单道次拉拔变形量为23％，总变形量为59％；接着对不锈钢线材进行第四次拉拔处理，得到不锈钢钢线材直径为3.2mm，单道次拉拔变形量为26％，总变形量为76％；达到成品直径的1～1.4倍，制得不锈钢线材D。
S5：成品前拉拔处理：用拉丝机对不锈钢线材进行第五道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为2.6mm，单道次拉拔形变量为34％，总变形量为80％，制得柔性高强度不锈钢丝。
实验：性能测试：抗拉强度按照GB/T 228-2019进行测试，断面收缩率和延伸率按照JB/T 6396-2018进行测试，不锈钢丝的力学性能见表1。
对比例2
S1：退火：选取直径为的5.8mm的304不锈钢线材，预设成品直径为2.6mm；将直径为5.8mm的304不锈钢线材在1050℃的温度下进行退火，退火时间为30min；冷却至50℃采用氨分解气体保护；制得不锈钢线材A。
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮；机械去皮分为两个步骤；第一步用弯曲辊装置，将不锈钢线材弯曲形变一次去皮；第二步使用液体珩磨方法二次去皮，用高压水冲洗不锈钢线材进行冲洗；制得不锈钢线材B。
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材进行磷酸锰处理B；附着量为8g/m3，处理时间为20s，处理温度为80℃，然后对表面热风干燥，干燥时间为5s，线温100℃；制得不锈钢线材C。
S4：拉拔处理：将质量百分比为50％的聚α烯烃和质量百分比为50％的新戊二醇二油酸酯常温下混合均匀，制得聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油；将质量百分比为95％的聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油和质量百分比为5％二硫化钨纳米添加剂常温下混合均匀，制得润滑剂；首先，对不锈钢线材C进行润滑处理；其次，用拉丝机对不锈钢线材C进行第一道次拉拔处理，第一道次拉拔处理后的不锈钢线材直径为4.7mm，单道次拉拔变形量为33％，总变形量为33％；接着对不锈钢线材进行第二道次拉拔处理，不锈钢线材直径为4.2mm，单道次拉拔变形量为20％，总变形量为48％；未达到成品直径的1～1.4倍，再次进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为20min，氨分解保护器中冷至室温，重复步骤S2～S3，得到不锈钢线材C1；对不锈钢线材C1进行润滑处理，对不锈钢线材进行第三道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为3.7mm，单道次拉拔变形量为23％，总变形量为59％；接着对不锈钢线材进行第四次拉拔处理，得到不锈钢钢线材直径为3.2mm，单道次拉拔变形量为26％，总变形量为76％；达到成品直径的1～1.4倍，制得不锈钢线材D。
S5：成品前拉拔处理：首先，用润滑剂对不锈钢线材D进行润滑处理并干燥；其次，用拉丝机对不锈钢线材进行第五道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为2.6mm，单道次拉拔形变量为34％，总变形量为80％，制得柔性高强度不锈钢丝。
实验：性能测试：抗拉强度按照GB/T 228-2019进行测试，断面收缩率和延伸率按照JB/T6396-2018进行测试，不锈钢丝的力学性能见表1。
对比例3
S1：退火：选取直径为的5.8mm的304不锈钢线材，预设成品直径为2.6mm；将直径为5.8mm的304不锈钢线材在1050℃的温度下进行退火，退火时间为30min；冷却至50℃采用氨分解气体保护；制得不锈钢线材A。
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮；机械去皮分为两个步骤；第一步用弯曲辊装置，将不锈钢线材弯曲形变一次去皮；第二步使用液体珩磨方法二次去皮，用高压水冲洗不锈钢线材进行冲洗；制得不锈钢线材B。
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材进行磷酸锰处理B；附着量为8g/m3，处理时间为20s，处理温度为80℃，然后对表面热风干燥，干燥时间为5s，线温100℃；制得不锈钢线材C。
S4：拉拔处理：将质量百分比为95％的聚α烯烃和质量百分比为5％经过二硫醇表面改性后的二硫化钨纳米添加剂常温下混合均匀，制得润滑剂；首先，对不锈钢线材C进行润滑处理；其次，用拉丝机对不锈钢线材C进行第一道次拉拔处理，第一道次拉拔处理后的不锈钢线材直径为4.7mm，单道次拉拔变形量为33％，总变形量为33％；接着对不锈钢线材进行第二道次拉拔处理，不锈钢线材直径为4.2mm，单道次拉拔变形量为20％，总变形量为48％；未达到成品直径的1～1.4倍，再次进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为20min，氨分解保护器中冷至室温，重复步骤S2～S3，得到不锈钢线材C1；对不锈钢线材C1进行润滑处理，对不锈钢线材进行第三道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为3.7mm，单道次拉拔变形量为23％，总变形量为59％；接着对不锈钢线材进行第四次拉拔处理，得到不锈钢钢线材直径为3.2mm，单道次拉拔变形量为26％，总变形量为76％；达到成品直径的1～1.4倍，制得不锈钢线材D。
S5：成品前拉拔处理：首先，用润滑剂对不锈钢线材D进行润滑处理并干燥；其次，用拉丝机对不锈钢线材进行第五道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为2.6mm，单道次拉拔形变量为34％，总变形量为80％，制得柔性高强度不锈钢丝。
实验：性能测试：抗拉强度按照GB/T 228-2019进行测试，断面收缩率和延伸率按照JB/T 6396-2018进行测试，不锈钢丝的力学性能见表1。
对比例4
S1：退火：选取直径为的5.8mm的304不锈钢线材，预设成品直径为2.6mm；将直径为5.8mm的304不锈钢线材在1050℃的温度下进行退火，退火时间为30min；冷却至50℃采用氨分解气体保护；制得不锈钢线材A。
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮；机械去皮分为两个步骤；第一步用弯曲辊装置，将不锈钢线材弯曲形变一次去皮；第二步使用液体珩磨方法二次去皮，用高压水冲洗不锈钢线材进行冲洗；制得不锈钢线材B。
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材进行磷酸锰处理B；附着量为8g/m3，处理时间为20s，处理温度为80℃，然后对表面热风干燥，干燥时间为5s，线温100℃；制得不锈钢线材C。
S4：拉拔处理：将质量百分比为95％的新戊二醇二油酸酯和质量百分比为5％经过二硫醇表面改性后的二硫化钨纳米添加剂常温下混合均匀，制得润滑剂；首先，对不锈钢线材C进行润滑处理；其次，用拉丝机对不锈钢线材C进行第一道次拉拔处理，第一道次拉拔处理后的不锈钢线材直径为4.7mm，单道次拉拔变形量为33％，总变形量为33％；接着对不锈钢线材进行第二道次拉拔处理，不锈钢线材直径为4.2mm，单道次拉拔变形量为20％，总变形量为48％；未达到成品直径的1～1.4倍，再次进行退火处理，退火温度为800℃，退火时间为20min，氨分解保护器中冷至室温，重复步骤S2～S3，得到不锈钢线材C1；对不锈钢线材C1进行润滑处理，对不锈钢线材进行第三道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为3.7mm，单道次拉拔变形量为23％，总变形量为59％；接着对不锈钢线材进行第四次拉拔处理，得到不锈钢钢线材直径为3.2mm，单道次拉拔变形量为26％，总变形量为76％；达到成品直径的1～1.4倍，制得不锈钢线材D。
S5：成品前拉拔处理：首先，用润滑剂对不锈钢线材D进行润滑处理并干燥；其次，用拉丝机对不锈钢线材进行第五道次拉拔处理，得到不锈钢线材直径为2.6mm，单道次拉拔形变量为34％，总变形量为80％，制得柔性高强度不锈钢丝。
实验：性能测试：抗拉强度按照GB/T 228-2019进行测试，断面收缩率和延伸率按照JB/T 6396-2018进行测试，不锈钢丝的力学性能见表1。
表1不锈钢丝的力学性能
Figure BDA0003779218620000101
Figure BDA0003779218620000111
结论：实施例14和对比例1可以看出，当聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油中各组分占比为1:1；润滑剂中聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油质量占比为95％，二硫化钨纳米添加剂质量占比为5％时，抗拉强度最好，有较低的断面收缩率，制得的不锈钢丝柔性好强度大。这是因为聚α烯烃可以稀释新戊二醇二油酸酯在热解下生成的羧酸减少腐蚀磨损作用，新戊二醇二油酸酯中的C＝C双键可以与聚α烯烃热解下生成的烯烃反应，增加吸附膜厚度，解决传统润滑剂耐热性差的问题，两者在抗磨性能和极压性能上具有协同效应。二硫化钨纳米添加剂由于小尺寸效应，容易在不锈钢线材拉拔过程中产生的磨斑表面形成物理吸附膜，由于二硫化钨纳米添加剂较低的剪切应力，可以降低摩擦系数减少拉拔中不锈钢线材的磨损，同时二氧化物纳添加剂中硫元素与不锈钢线材表面发生摩擦化学反应生成二硫化铁硫化物膜，降低磨损并提高了极压性能。
实施例4和对比例2可以看出，由未经过二硫醇表面改性的二硫化钨纳米添加剂制得的润滑剂生产的不锈钢丝的力学性能降低，是因为二硫醇吸附在二硫化钨纳米颗粒表面上形成保护层，使颗粒表面疏水，稳定分散在聚α烯烃-新戊二醇二油酸酯混合基础油中，避免颗粒间团聚造成拉拔过程中局部过热的问题，提高润滑剂的稳定性。
实施例4和对比例3可以看出，由单组分聚α烯烃作为基础油制备的润滑剂，用其制备的不锈钢丝的力学性能降低，是因为聚α烯烃在拉拔处理过程中，极压条件下发生热解反应生成烯烃，使得润滑剂的附着能力下降，导致润滑程度不足，摩擦力增大。
实施例4和对比例4可以看出，由新戊二醇二油酸酯为基础油制备的润滑剂，用其制备的不锈钢丝的力学性能降低，是因为新戊二醇二油酸酯在拉拔处理过程中，抗磨条件下发生热解反应生成羧酸，导致腐蚀磨损，增大摩擦系数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：
S1：退火：选取不锈钢线材进行光亮退火处理，冷却，制得不锈钢线材A；
S2：机械去皮：对不锈钢线材A进行机械去皮，制得不锈钢线材B；
S3：涂层：用浸渍法对不锈钢线材B进行涂层处理，干燥；制得不锈钢线材C；
S4：拉拔处理：将不锈钢线材C进行两道次拉拔处理，并在每次拉拔处理前进行使用润滑剂进行处理；不锈钢线材拉拔后，二次退火及重复步骤S2～S3，直至不锈钢线材拉拔后的直径为1～1.4倍成品直径，制得不锈钢线材D；
S5：成品前拉拔处理：将不锈钢线材D进行单或多道次拉拔处理，直至成品直径，制得柔性高强度不锈钢丝。
2.根据权利要求1所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：不锈钢线材为304不锈钢线材；不锈钢线材的直径为5.9～8.9mm，成品直径在2.3～6.8mm。
3.根据权利要求1所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：步骤S1中，退火温度为1000～1050℃，退火时间为30～45min，冷却至25～100℃，冷却氛围为氨气气体；步骤S4中，二次退火温度为600～850℃；退火时间为20～30min。
4.根据权利要求1所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：机械去皮分为两个步骤：第一步用弯曲辊装置去皮；第二步使用喷砂法方法二次去皮。
5.根据权利要求4所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：喷砂法采用液体珩磨；其中喷砂材料为内海砂；砂水比例为15％；压力0.4～0.8MPa；高压水冲洗压力为10MPa；喷嘴流量为2m3/h。
6.根据权利要求1所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：涂层处理将不锈钢线材B浸渍在磷酸锌水溶液；浸渍时间为10～30s，浸渍温度为80℃；不锈钢线材B磷酸盐附着量7～10g/m3。
7.根据权利要求1所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：润滑剂主要组分为合成酯类基础油和添加剂；以质量百分比计，合成酯类基础油95～97％，添加剂3～5％。
8.根据权利要求7所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：合成酯类基础油为聚α烯烃、新戊二醇二油酸酯混合物，以质量百分比计，聚α烯烃20～80％，戊二醇二油酸酯20～80％。
9.根据权利要求7所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法，其特征在于：添加剂为改性二硫化钨；所述改性二硫化钨的制备方法为：将二硫化钨纳米颗粒置于二硫醇中，固液比为1g：1mL，超声分散30～60分钟，干燥，得改性二硫化钨。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种柔性高强度不锈钢丝的制备方法得到的柔性高强度不锈钢丝。
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