CN117587334A - 一种纸箱高可塑性不锈钢钉线及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纸箱高可塑性不锈钢钉线及其生产工艺,属于纸箱包装钉线技术领域,所述不锈钢钉线包括按质量计的以下组分:Cr:18%‑18.5%、Ni:10.8%‑11.3%、Mo:2.1%‑2.3%、Mn:1.8%‑2%、Si:0.8%‑1%、Cu:0.7%‑0.9%、Ti:0.4%‑0.6%、N:0.06%‑0.1%、Al:0.03%‑0.05%、C:0.02%‑0.03%、余量为Fe以及不可避免的其他杂质,不锈钢冶炼过程中通过精炼、电渣重熔、锻造开坯后韧性、强度进一步提高,接着通过扒皮、穿孔、冷拉成型得到内部中空的钉线坯,最后钉线坯通过固溶热处理消除残余应力后得到具有良好塑性、韧性的不锈钢钉线,并且内部中空的不锈钢钉线重量较小、惯性矩较大,具有良好的抗形变与抗拉伸性能,提高固定后纸箱的牢固性。
Description
技术领域
本发明涉及纸箱包装钉线技术领域,具体涉及一种纸箱高可塑性不锈钢钉线及其生产工艺。
背景技术
随着物流和电商行业的快速发展,纸箱的使用量不断增加,对纸箱包装钉线的要求也越来越高,传统铁材质的钉线由于容易氧化生锈而逐渐被抛弃,目前比较主流的钉线通常采用镀锌铁丝与铜丝,但是镀锌铁丝在加工固定纸箱的过程中容易导致镀层破损而容易生锈,并且镀锌铁丝的强度较低,会影响纸箱的牢固性,而铜丝的价格高且比较容易氧化,一般用于高端纸箱中且需要进行表面处理,并不适合广泛使用。
基于上述纸箱包装钉线的缺陷,目前部分纸箱包装钉线采用不锈钢材质,为了满足钉线的应用场景,一般采用奥氏体不锈钢制作钉线,奥氏体不锈钢拥有良好的耐腐蚀性、韧性以及易于低温加工,但是钉线在加工固定纸箱过程属于冷加工且需要弯曲形变,常规奥氏体不锈钢在冷加工过程中容易产生疏松、裂纹等缺陷,导致钉线的力学强度降低,从而影响纸箱的牢固性。
发明内容
针对背景技术中存在的技术缺陷,本发明提出一种纸箱高可塑性不锈钢钉线及其生产工艺,解决了上述技术问题以及满足了实际需求,具体的技术方案如下所示:
一种纸箱高可塑性不锈钢钉线,所述不锈钢钉线包括按质量计的以下组分:Cr:18%-18.5%、Ni:10.8%-11.3%、Mo:2.1%-2.3%、Mn:1.8%-2%、Si:0.8%-1%、Cu:0.7%-0.9%、Ti:0.4%-0.6%、N:0.06%-0.1%、Al:0.03%-0.05%、C:0.02%-0.03%、余量为Fe以及不可避免的其他杂质。
在不锈钢钉线中添加铁(Fe),铁元素作为不锈钢钉线主要组成元素之一,铁在不锈钢钉线中的作用主要是与铬等合金元素形成奥氏体相,奥氏体相使不锈钢钉线拥有良好的强度、塑性、耐腐蚀性能且硬度适中;
在不锈钢钉线中添加铬(Cr),铬元素可以让不锈钢钉线形成一层致密的氧化膜,能有效地防止进一步的氧化腐蚀,铬元素还可以增加不锈钢钉线的强度、硬度、塑性、韧性;
在不锈钢钉线中添加镍(Ni),镍元素的加入有助于稳定奥氏体组织,使不锈钢在常温下保持奥氏体状态,镍元素还可以提高不锈钢钉线的塑性与韧性;
在不锈钢钉线中添加钼(Mo),钼元素可以提高不锈钢钉线的耐腐蚀性、强度、硬度、高温强度、蠕变性能;
在不锈钢钉线中添加锰(Mn),锰元素可以稳定奥氏体组织、增加不锈钢钉线的强度、硬度、韧性、抗腐蚀性能、铸造性能;
在不锈钢钉线中添加硅(Si),硅元素可以增加不锈钢钉线的强度、硬度、耐腐蚀性能以及稳定奥氏体组织;
在不锈钢钉线中添加铜(Cu),铜元素可以增强不锈钢钉线的耐腐蚀性能、强度、硬度以及稳定奥氏体组织;
在不锈钢钉线中添加钛(Ti),钛元素在不锈钢中是一种强碳化物形成元素,钛元素可以防止合金在高温下发生敏化以及降低晶间腐蚀的风险;
不锈钢钉线中的氮(N),氮元素有一部分来自制作过程中的合金原料,但是不锈钢钉线中需要控制氮元素含量在合适范围内,适量的氮元素可以增加不锈钢钉线的强度、韧性、耐腐蚀性能以及稳定奥氏体组织;
不锈钢钉线中的铝(Al),铝元素有一部分来自制作过程中的合金原料,但是不锈钢钉线中需要控制铝元素含量在合适范围内,适量的铝元素可以稳定奥氏组织以及增强不锈钢钉线的耐腐蚀性;
不锈钢钉线中的碳(C),碳元素有一部分来自制作过程中的合金原料,但是不锈钢钉线中需要控制碳元素含量在合适范围内,适量的碳元素可以提高不锈钢钉线强度和韧性。
作为本发明进一步的技术方案,所述不锈钢钉线包括按质量计的以下组分:Cr:18.3%、Ni:11.1%、Mo:2.2%、Mn:1.9%、Si:0.9%、Cu:0.8%、Ti:0.5%、N:0.07%、Al:0.04%、C:0.03%、余量为Fe。
作为本发明进一步的技术方案,所述不锈钢钉线抗拉强度为420-460Rm/MPa。
作为本发明进一步的技术方案,所述不锈钢钉线内部中空形成钉线空腔,所述钉线空腔沿不锈钢钉线轴心延伸至不锈钢钉线的两端。
作为本发明进一步的技术方案,所述钉线空腔内设有若干加强筋,每一所述加强筋从不锈钢钉线一端延伸至另一端。
一种纸箱高可塑性不锈钢钉线的生产工艺,包括以下步骤:
S1,将原材料按比例投入冶炼炉中加热熔化为钢水,往钢水添加精炼原料进行精炼后得到精炼钢水,将精炼钢水浇铸成型得到钢坯;
S2,对步骤S1中的钢坯进行电渣重熔得到钢锭;
S3,对步骤S2中的电渣锭加热进行锻造开坯后得到细长型的锻坯;
S4,对步骤S3中的锻坯进行扒皮、穿孔得到空心坯;
S5,对步骤S4中的空心坯进行冷拉成型得到钉线坯;
S6,对步骤S5中的钉线坯进行固溶热处理后得到不锈钢钉线;
S7,将步骤S6中的不锈钢钉线收卷得到钉线卷。
作为本发明进一步的技术方案,所述原材料包括按质量计的以下组分:铬铁合金24%-33%、镍铁合金18.5%-32%、钼铁合金3.5%-4.5%、锰铁合金2%-3%、金属硅0.5%-1%、钛铁合金0.6%-0.9%、铜粉0.6%-0.9%、氮化铬0.05%-0.1%、焦炭0.02%-0.03%、余量为铁粉。
作为本发明进一步的技术方案,所述精炼原料包括氮化铬、铬粉、镍粉、钼粉、锰粉、金属硅、钛粉、铜粉、铝粉、铁粉其中一种或两种以上。
作为本发明进一步的技术方案,步骤S5中,冷压成型采用的模具与不锈钢钉线径向截面匹配,冷压成型后的钉线坯表面形成若干加强筋。
本发明具有的有益效果在于:
本发明通过合理调整不锈钢钉线制作过程中各组分的含量,提高不锈钢钉线的塑性、韧性、强度、耐腐蚀性,良好的塑性让不锈钢钉线易于通过弯曲将纸箱固定,不锈钢冶炼过程中通过精炼、电渣重熔、锻造开坯后韧性、强度进一步提高,接着通过扒皮、穿孔、冷拉成型得到内部中空的钉线坯,最后钉线坯通过固溶热处理消除残余应力后得到具有良好塑性、韧性的不锈钢钉线,并且内部中空的不锈钢钉线重量较小、惯性矩较大,具有良好的抗形变与抗拉伸性能,提高固定后纸箱的牢固性。
附图说明
图1是一种纸箱高可塑性不锈钢钉线的结构示意图。
图2是一种纸箱高可塑性不锈钢钉线的径向截面示意图。
其中:不锈钢钉线1、钉线空腔11、加强筋12。
具体实施方式
下面结合附图与相关实施例对本发明的实施方式进行说明,本发明的实施方式不局限于如下的实施例中,并且本发明涉及本技术领域的相关必要部件,应当视为本技术领域内的公知技术,是本技术领域所属的技术人员所能知道并掌握的。
一种纸箱高可塑性不锈钢钉线,不锈钢钉线包括按质量计的以下组分:Cr:18%-18.5%、Ni:10.8%-11.3%、Mo:2.1%-2.3%、Mn:1.8%-2%、Si:0.8%-1%、Cu:0.7%-0.9%、Ti:0.4%-0.6%、N:0.06%-0.1%、Al:0.03%-0.05%、C:0.02%-0.03%、余量为Fe以及不可避免的其他杂质。
本发明的不锈钢钉线是基于奥氏体不锈钢制作而成,奥氏体不锈钢拥有易于低温加工以及良好的耐腐蚀性、韧性等优点,基于上述优点,奥氏体不锈钢非常适用于制作纸箱包装钉线,易于低温加工的特点可以让不锈钢钉线固定纸箱时更容易操作,良好的耐腐蚀性可以避免纸箱使用过程中不锈钢钉线被氧化腐蚀,良好的韧性可以避免不锈钢钉线在外力作用下与纸箱脱离,从而增强纸箱的牢固性。
在不锈钢钉线中添加铁,铁元素作为不锈钢钉线主要组成元素之一,铁在不锈钢钉线中的作用主要是与铬等合金元素形成奥氏体相,奥氏体相使不锈钢钉线拥有良好的强度、塑性且硬度适中,奥氏体相具有面心立方结构,该结构具有八面体间隙较大,可以容纳更多的合金元素,有利于提高不锈钢钉线的强度和耐腐蚀性能,与铁素体不锈钢相比较,奥氏体不锈钢具有更好的耐腐蚀性能,与马氏体不锈钢相比较,奥氏体不锈钢具有较好的韧性,有利于材料的加工和制造。
在不锈钢钉线中添加铬,铬元素可以让不锈钢钉线形成一层致密的氧化膜,能有效地防止进一步的氧化腐蚀,铬元素还可以增加不锈钢钉线的强度和硬度,使不锈钢钉线具有较高的承载能力和耐冲击性能,铬元素还可以让不锈钢钉线在冷加工过程中不易产生硬化现象,有助于保持其良好的塑性和韧性,使不锈钢钉线易于通过弯曲将纸箱固定并提高固定后纸箱的牢固性。
在不锈钢钉线中添加镍,镍元素的加入有助于稳定奥氏体组织,使不锈钢在常温下保持奥氏体状态,防止在高温或低温环境下发生相变,镍元素还可以提高不锈钢钉线的塑性与韧性,提高不锈钢钉线的加工性能以及在冲击和振动作用下不易断裂,提高固定后纸箱的牢固性。
在不锈钢钉线中添加钼,钼元素可以提高不锈钢钉线的耐腐蚀性,特别是耐受酸性介质和高盐度液体中的腐蚀,从而提高不锈钢钉线的使用寿命,钼元素还可以增加不锈钢钉线的强度和硬度,提高不锈钢钉线的承载能力和耐冲击性能,钼元素可以减缓高温环境中奥氏体不锈钢的晶间腐蚀和应力腐蚀开裂,提高其高温强度和蠕变性能,钼元素可以促进冶炼过程中奥氏体不锈钢中的元素均匀分布,减少偏析和缩孔等缺陷。
在不锈钢钉线中添加锰,锰元素可以稳定奥氏体组织,防止在高温或低温环境下发生相变,锰元素还可以增加不锈钢钉线的强度和硬度,提高不锈钢钉线的承载能力和耐冲击性能,锰元素可以提高不锈钢钉线的韧性,使不锈钢钉线在冲击和振动作用下不易破裂,锰还可以抑制晶界腐蚀的产生,提高不锈钢钉线的抗腐蚀性能,锰元素还可以提高不锈钢钉线的铸造性能,减少铸造过程中的产生裂纹、气孔等缺陷。
在不锈钢钉线中添加硅,硅元素可以增加不锈钢钉线的强度和硬度,提高不锈钢钉线承载能力和耐冲击性能,硅元素还可以提高奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能,特别是耐受氧化性介质和高温环境中的腐蚀,从而提高不锈钢钉线的使用寿命,硅元素还可以稳定奥氏体组织,防止在高温或低温环境下发生相变。
在不锈钢钉线中添加铜,铜元素可以增强不锈钢钉线的耐腐蚀性能,特别是耐受硫酸、磷酸等酸性介质中以及高盐度液体中的腐蚀,铜元素还可以增加不锈钢钉线的强度和硬度,提高不锈钢钉线的承载能力和耐冲击性能,铜元素还可以稳定奥氏体组织,防止在高温或低温环境下发生相变。
在不锈钢钉线中添加钛,钛元素在不锈钢中是一种强碳化物形成元素,钛元素可以与碳元素结合形成碳化钛,有效阻止碳化铬的形成,可以防止合金在高温下发生敏化,从而降低晶间腐蚀的风险,同时,钛元素还可以与氮元素结合形成氮化钛、与氧元素结合形成二氧化钛,这些化合物也能降低晶间腐蚀的风险。
不锈钢钉线中的氮,氮元素有一部分来自制作过程中的合金原料,但是不锈钢钉线中的氮元素需要控制其含量在合适范围内,避免对不锈钢钉线的性能产生影响,氮元素可以增加不锈钢钉线的强度和韧性,提高其承载能力和耐冲击性能,氮元素还可以稳定奥氏体组织,防止在高温或低温环境下发生相变,氮元素还可以提高不锈钢钉线的耐腐蚀性能,特别是耐受氧化性介质和高温环境中的腐蚀。
不锈钢钉线中的铝,铝元素有一部分来自制作过程中的合金原料,如钛铁合金,但是不锈钢钉线中的铝元素需要控制其含量在合适范围内,铝元素含量过高会导致奥氏体不锈钢中出现铁素体相,从而降低不锈钢的高温性能和耐腐蚀性能,而适量的铝元素可以稳定奥氏组织以及增强不锈钢钉线的耐腐蚀性,同时,铝元素可以通过冶炼和铸造的过程与不锈钢中的其他元素发生合金化反应,达到强化不锈钢的效果,因此在不锈钢钉线的生产过程中,需要对铝的含量进行精确控制,使不锈钢钉线获得最佳的性能。
不锈钢钉线中的碳,碳元素有一部分来自制作过程中的合金原料,大部分来自焦炭等原材料,碳元素的主要作用是提高不锈钢钉线强度和韧性,同时也会促进铁素体的生成,为避免铁素体相的出现降低不锈钢钉线的耐腐蚀性能,需要控制碳元素的含量,降低C元素含量可以避免析出碳化物,从而避免晶间腐蚀。
不锈钢钉线包括按质量计的以下组分:Cr:18.3%、Ni:11.1%、Mo:2.2%、Mn:1.9%、Si:0.9%、Cu:0.8%、Ti:0.5%、N:0.07%、Al:0.04%、C:0.03%、余量为Fe。
不锈钢钉线中还含有诸如硫元素、氧元素、磷元素等杂质元素,硫元素会降低不锈钢钉线的耐腐蚀性能,特别是对于还原性介质和高温环境,并且硫元素会增加不锈钢钉线的热脆性,氧元素会降低不锈钢钉线的延展性和韧性以及增加其硬度,导致加工困难,并且氧元素还会与铬等元素结合形成氧化物,降低不锈钢钉线的耐腐蚀性能,磷元素会降低不锈钢钉线的塑性和韧性,使不锈钢钉线产生冷脆性;同时,低含量的硫、磷元素均可以稳定奥氏体组织,防止在高温或低温环境下发生相变,低含量的氧、磷元素均可以提高不锈钢钉线的耐腐蚀性能,特别是耐受氧化性介质和高温环境中的腐蚀,低含量的磷还可以;因此不锈钢冶炼过程中需要通过精炼、添加脱氧剂等方式降低硫、氧、磷等杂质元素的含量,使不锈钢钉线获得最佳的性能。
如图1、2所示,作为本发明的优选实施例之一,不锈钢钉线1内部中空形成钉线空腔11,钉线空腔11沿不锈钢钉线1轴心延伸至不锈钢钉线1的两端。
目前,常规的纸箱包装钉线通常采用实心结构的金属线,实心结构使钉线的重量较大、惯性矩较小,当钉线承受弯曲、扭曲或拉伸时更容易产生形变,并且当钉线在承受负载时,负载分布会更集中,导致钉线出现较大的变形和潜在断裂的隐患;而本发明的不锈钢钉线1内部形成的钉线空腔11使其具有类似空心管的空心结构,降低不锈钢钉线1重量的同时使不锈钢钉线1的截面具有更高的惯性矩,当不锈钢钉线1承受弯曲、扭曲或拉伸等形变时具有更大的刚度,另外,当不锈钢钉线1承受负载时,空心结构还可以让负载更均匀地分布,有助于减少应力集中和局部变形,从而使不锈钢钉线1在承受负载时具有更好的稳定性和抗变形能力,由此可见,本发明的不锈钢钉线1具有更优异的力学性能,可以应用于更高强度的应用场景中。
如图1、2所示,作为本发明的优选实施例之一,钉线空腔11内设有若干加强筋12,每一加强筋12从不锈钢钉线1一端延伸至另一端。
不锈钢钉线1的加强筋12在钉线空腔11内沿长度方向延伸,加强筋12可以增加不锈钢钉线1的刚度,使其在承受负载时更加稳定并减少变形和弯曲,加强筋12还可以分担一部分负载,减轻不锈钢钉线1的受力,提高其抗拉强度和抗压强度,加强筋12还可以增加不锈钢钉线1的稳定性,使其在受到外部冲击或振动时不易发生变形或断裂,另外,在不锈钢钉线1内部设置加强筋12,可以适当降低不锈钢钉线1内壁的厚度,优化材料利用率,从而节省材料和成本。
一种纸箱高可塑性不锈钢钉线的生产工艺,包括以下步骤:
S1,将原材料按比例投入冶炼炉中加热熔化为钢水,往钢水添加精炼原料进行精炼后得到精炼钢水,将精炼钢水浇铸成型得到钢坯;
S2,对步骤S1中的钢坯进行电渣重熔得到钢锭;
S3,对步骤S2中的电渣锭加热进行锻造开坯后得到细长型的锻坯;
S4,对步骤S3中的锻坯进行扒皮、穿孔得到空心坯;
S5,对步骤S4中的空心坯进行冷拉成型得到钉线坯;
S6,对步骤S5中的钉线坯进行固溶热处理后得到不锈钢钉线;
S7,将步骤S6中的不锈钢钉线收卷得到钉线卷。
步骤S1中,根据将原材料分批投入冶炼炉中加热熔化为钢水,优选采用电极坯冶炼方式,首先将铁粉、铬铁合金、镍铁合金、锰铁合金、焦炭投入冶炼炉中经过1500-1600℃加热熔化为钢水后熔炼2h,接着升温至1700-1800℃后投入钼铁合金、金属硅、钛铁合金、铜粉、氮化铬继续熔炼2h,接着升温至1900-2000℃对钢水进行精炼,精炼过程中氮化铬需要少量多次添加,并检测氮元素的含量,同时检测其他元素的含量并添加铬粉、镍粉、钼粉、锰粉、金属硅、钛粉、铜粉、铝粉、铁粉其中一种或多种调整对应元素的含量,当精炼钢水中所有元素达标后保温4h,保温结束后将精炼钢水浇铸为钢坯。
步骤S2中,电渣重熔需要采用石灰石、萤石等既低碳又低氮的渣料并采用氩气进行保护,保证电渣重熔阶段钢坯不会增加碳元素,也能避免电渣重熔阶段钢坯析出氮或者渗氮,必要时需要往渣料中添加硅铁等脱碳剂,电渣重熔后得到钢锭中,铁素体的含量会降低,增加钢锭的塑性与冲击韧性。
步骤S3中,锻造开坯过程中需要加热至1100-1200℃,对钢锭进行锤击、压制、拉伸后得到细长型的锻坯,细长型的锻坯有利于后续加工为不锈钢钉线,锻造开坯过程中,钢锭中极大部分铁素体回溶,从而形成内部由极大部分奥氏体相组成的锻坯,锻造开坯可以增加锻坯的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能,并且可以消除锻坯内部的残余应力,提高其稳定性和可靠性。
步骤S4中,锻坯经过锻造开坯已初步形成细长型的线状结构,接着将锻坯经过扒皮定心形成表面光滑且直径稳定的不锈钢线,接着通过穿孔使不锈钢线轴心形成空腔得到空心坯。
步骤S5中,将空心坯通过冷拉模具挤压重新成型得到钉线坯,钉线坯仍保留内部中空的结构,钉线坯的径向截面为长宽比约为2:1的扁平状矩形,截面长度所在的面为不锈钢钉线的弯曲面,且该截面的每条边均有若干向中心凹陷的加强筋。
步骤S6中,固溶热处理的温度为1050-1150℃,固溶热处理时间为20-30min,冷却后得到不锈钢钉线,固溶热处理可以消除冷拉定型过程中钉线坯残余的应力,并且可以提高不锈钢钉线的塑性、韧性、耐腐蚀性。
作为本发明的优选实施例之一,原材料包括按质量计的以下组分:铬铁合金24%-33%、镍铁合金18.5%-32%、钼铁合金3.5%-4.5%、锰铁合金2%-3%、金属硅0.5%-1%、钛铁合金0.6%-0.9%、铜粉0.6%-0.9%、氮化铬0.05%-0.1%、焦炭0.02%-0.03%、余量为铁粉。
本发明冶炼钢水过程中的原材料大部分采用铁合金,可以降低不锈钢钉线的制作成本,且可以丰富不锈钢钉线内的金属元素,从而提高其性能,其中,所有原材料均需要采用碳、氮、磷、硫含量均较低的品类,便于精炼过程中对钢水中杂质元素的控制,并且氮化铬的添加量较少,避免钢水中氮元素过多,便于后续精炼过程中采用氮化铬进一步调整氮元素的含量。
作为本发明的优选实施例之一,精炼原料包括氮化铬、铬粉、镍粉、钼粉、锰粉、金属硅、钛粉、铜粉、铝粉、铁粉其中一种或两种以上。
本发明对钢水进行精炼过程中氮化铬需要少量多次添加,并检测氮元素的含量,并且精炼原料大部分采用纯金属,可以更精确地调整钢水中各种元素的含量,同时避免引入过多的碳元素以及硫、磷等杂质元素。
以下通过实施例与本发明做进一步说明。
实施例1
原材料采用按质量计的以下组分:铬铁合金28%、镍铁合金25%、钼铁合金4%、锰铁合金2.5%、金属硅0.8%、钛铁合金0.8%、铜粉0.7%、氮化铬0.05%、焦炭0.02%、余量为铁粉,精炼原料包括氮化铬、铬粉、镍粉、钼粉、锰粉、金属硅、钛粉、铜粉、铝粉、铁粉其中一种或两种以上;
S1,按照上述原材料配比将铁粉、铬铁合金、镍铁合金、锰铁合金、焦炭投入冶炼炉中经过1500-1600℃加热熔化为钢水后熔炼2h,接着升温至1700-1800℃后按照上述原材料配比将钼铁合金、金属硅、钛铁合金、铜粉、氮化铬投入冶炼炉中继续熔炼2h,接着升温至1900-2000℃对钢水进行精炼,精炼过程中氮化铬需要少量多次添加,并检测氮元素的含量,同时检测其他元素的含量并添加对应的精炼原料调整对应元素的含量,当精炼钢水中所有元素达标后保温4h,保温结束后将精炼钢水浇铸为钢坯;
S2,采用石灰石、萤石、硅铁混合配制为渣料,加热使渣料熔化形成渣池并通入氩气进行保护,对步骤S1中的钢坯进行电渣重熔得到钢锭;
步骤S3中,将步骤S2中的钢锭加热至1150℃进行锻造开坯,锻造开坯过程中对钢锭进行锤击、压制、拉伸后得到细长型的锻坯;
步骤S4中,将步骤S3中的锻坯经过扒皮定心形成表面光滑且直径稳定的不锈钢线,接着通过穿孔使不锈钢线轴心形成空腔得到空心坯;
步骤S5中,将步骤S4中的空心坯通过冷拉模具冷拉成型得到钉线坯;
步骤S6中,将步骤S5中的钉线坯加热至1150℃固溶热处理,处理时间为25min,冷却后得到不锈钢钉线。
对实施例1制得的不锈钢钉线进行不同方向的拉伸测试,测试其不同方向的拉伸强度,结果如表1:
表1
采用市面上常见的不锈钢材质的钉线进行不同方向的拉伸测试,测试其不同方向的拉伸强度,结果如表2,需要说明的是,该钉线的径向截面形状与实施例1的不锈钢钉线相似,且该不锈钢钉线为实心结构。
表2
根据表1、2中数据可知,本发明的不锈钢钉线的拉伸强度为420-460Rm/MPa,基于对其组分合理的控制、冶炼处理手段以及空心结构,比目前市面上常见的不锈钢材质的钉线具有更高的拉伸强度,可以让固定后纸箱具有更高的牢固性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种纸箱高可塑性不锈钢钉线,其特征在于,所述不锈钢钉线包括按质量计的以下组分:Cr:18%-18.5%、Ni:10.8%-11.3%、Mo:2.1%-2.3%、Mn:1.8%-2%、Si:0.8%-1%、Cu:0.7%-0.9%、Ti:0.4%-0.6%、N:0.06%-0.1%、Al:0.03%-0.05%、C:0.02%-0.03%、余量为Fe以及不可避免的其他杂质。
2.根据权利要求1所述的纸箱高可塑性不锈钢钉线,其特征在于,所述不锈钢钉线包括按质量计的以下组分:Cr:18.3%、Ni:11.1%、Mo:2.2%、Mn:1.9%、Si:0.9%、Cu:0.8%、Ti:0.5%、N:0.07%、Al:0.04%、C:0.03%、余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的纸箱高可塑性不锈钢钉线,其特征在于,所述不锈钢钉线抗拉强度为420-460Rm/MPa。
4.根据权利要求1所述的纸箱高可塑性不锈钢钉线,其特征在于,所述不锈钢钉线内部中空形成钉线空腔,所述钉线空腔沿不锈钢钉线轴心延伸至不锈钢钉线的两端。
5.根据权利要求4所述的纸箱高可塑性不锈钢钉线,其特征在于,所述钉线空腔内设有若干加强筋,每一所述加强筋从不锈钢钉线一端延伸至另一端。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的纸箱高可塑性不锈钢钉线的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将原材料按比例投入冶炼炉中加热熔化为钢水,往钢水添加精炼原料进行精炼后得到精炼钢水,将精炼钢水浇铸成型得到钢坯;
S2,对步骤S1中的钢坯进行电渣重熔得到钢锭;
S3,对步骤S2中的电渣锭加热进行锻造开坯后得到细长型的锻坯;
S4,对步骤S3中的锻坯进行扒皮、穿孔得到空心坯;
S5,对步骤S4中的空心坯进行冷拉成型得到钉线坯;
S6,对步骤S5中的钉线坯进行固溶热处理后得到不锈钢钉线;
S7,将步骤S6中的不锈钢钉线收卷得到钉线卷。
7.根据权利要求6所述的纸箱高可塑性不锈钢钉线的生产工艺,其特征在于,所述原材料包括按质量计的以下组分:铬铁合金24%-33%、镍铁合金18.5%-32%、钼铁合金3.5%-4.5%、锰铁合金2%-3%、金属硅0.5%-1%、钛铁合金0.6%-0.9%、铜粉0.6%-0.9%、氮化铬0.05%-0.1%、焦炭0.02%-0.03%、余量为铁粉。
8.根据权利要求6所述的纸箱高可塑性不锈钢钉线的生产工艺,其特征在于,所述精炼原料包括氮化铬、铬粉、镍粉、钼粉、锰粉、金属硅、钛粉、铜粉、铝粉、铁粉其中一种或两种以上。
9.根据权利要求6所述的纸箱高可塑性不锈钢钉线的生产工艺,其特征在于,步骤S5中,冷压成型采用的模具与不锈钢钉线径向截面匹配,冷压成型后的钉线坯表面形成若干加强筋。
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