TW448233B - Stainless steel wire and process of manufacture - Google Patents

Description

d482 3 3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明關於一種小直徑的不銹鋼線，其具有高機械 特性及可特別用於製造彈性體之補強用的彈簧或鋼線。 已知細拉製鋼線具有高機械特性及由一種不穩定的 1.4310型（根據標準EN 1 0088及Pr EN 1 0270.3)沃斯田體不 銹鋼所構成，其之化學分析包括以重量計的：16至19%的 鉻，6至9.5 %的鎳，不超過0.8%的鉬，不超過0.11 %的氮 及0.05至0.15%的碳*拉製鋼線係由冷作及拉線冷作所形 成的α1麻田散鐵而獲得機械特性。這些鋼線可用於製造 彈簧，其係藉形成鋼線然後鬆弛及硬化熱處理而獲得。 此技術具有至少一個缺點，在拉製期間會產生非常大的 集結》由於此集結程度的結果，當鋼線直徑小時，獲得 僅少數的反復拉延及超淬火熱處理循環。此使製造複雜 化及增加成本》 已知細拉製鋼線具有髙機械特性及可特別用於製造 彈性體之補強用的彈簧，其係由1.4568型（根據標準ΕΝ 10088及Pr ΕΝ 10270)的沃斯田體不銹鋼（具有藉NiAl之二 次沈澱的二次硬化）所構成，其化學分析包括以重量計的 16至18%的鉻，6.5至7.8%的鎳及0.7至1.5%的鋁。 此技術具有優點爲能由一具有機械特性實質上 低於彈簧所需求的機械特性之鋼線來製造彈簧，而此使 能較容易進行成形作業。最終的機械特性實際上可由一 產生析出硬化的時效熱處理而獲得。另一方面《此技術 首先具有缺點爲採用含有易於氧化或氮化的元素之鋼等 級，其引起夾雜物的形成會有害於彈簧的疲勞強度，其 本紙張尺度適用中國國家標皁（CN'S ) A4規格（210 X 297公簏） ----------袭------11^----^----0 > (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 448233· A? Β7 經濟部中夬樣準局負工消費合作社印製 五、發明説明（1) 次，這些鋼等級如先前的案例在拉製期間會產生可觀的 集結，而同樣地需要 連續反復拉製及超淬火處理.循環。 本發明目的在於克服該些缺點，藉提供一種可藉析 出硬化的沃斯田體不銹鋼線，其在時效處理之前的冷作 狀態係具有抗拉強度鬲於22 OOMPa(直徑介於0.4和〇.5mm 之間時），高於2225MPa(直徑介於0.3和0.4mm之間時），高 於2250MPa(直徑介於〇,2和0.3mm之間），高於2275tnm(直 徑小於0.2mm)，且其係易於拉延或冷軋。 此鋼線之剖面可爲圓的、橢圓的或多邊形的，例如 三角彤、正方形 '矩形或六邊形剖面。當爲圓剖面時， 其大小係由直徑所界定；當非爲圓剖面時，其大小係由 鋼線直徑所界定，它的剖面應具有相同的面積。在所有 案例中，將提及鋼線的直徑。 爲此目的’本發明之主題是一種直徑小於2mm且抗 拉強度高於2100MPa的不銹鋼線，其由具有以下化學組成 的鋼所構成，以重量計包括： 0% 0% < < Μη < < 0.03% 2% 0% < Si 0.5 % 8% < Νί < 9% 17 % < Cr < 1 8% 0% < Mo < 0, .4% 3% < Cu < 3. .5% 0% < N < 0, ,03% S < 0 ‘ 01% P < 0. 04% ά 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4規格（2Ι0Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本貢) 裝' 訂 a4Q233 A7 B7 __ " '*~ ~ ' 1 — I . 五、發明説明（、） 其餘爲鐵及製造中所產生的雜質。 此鋼線可特別用於製造彈簧或索纜或可構成彈性體 補強用的鋼線核心》 . 本發明苏關於一種製造依本發明之鋼線的方法。此 方法包括獲得直徑大於或等於5mm的機械鋼線之供應物， 其由上示化學組成的沃斯田體鋼所構成，使其受到超淬 火處理以便給予完全的沃斯田體結構，使其經酸洗及藉 冷塑性變形而形成它，通常不需要中間熱處理，或在最 小直徑之場合中，具有中間超淬火，接著剖面的減少大 於300。冷 塑性變形的成形目的特別是減少剖面，及任意地，給予 所要的形狀（圓、正方形、三角形等）的鋼線剖面《可藉拉 延、輥壓或藉其它經冷塑性變形製造鋼線的方法來執行 該塑性變形》可對強冷作的鋼線執行時效熱處理以補充 該方法，其包括保持於400和475 °C之間的溫度歷5分鐘至 3小時。 最後，本發明關於一種沃斯田體不銹鋼，其化學組 成以重量計包括： ---^-------衣------、玎=-------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 0% Μη < 0.03% 0% 2% 0% < Si < 0.5 % 8% < Ni < 9% 17 % Cr < 18% 0% < Mo 0.4% 3% < Cu < 3.5% 0% < N < 0.03% S < 0,0 1 %

--------R 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（21〇>< 297公釐） 44S233 A7

其餘爲鐵及製造中所產生的雜質。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 藉由以下'實例來更精確地說明本發明，但無意作任 何限制。 爲了製造一種直徑小於或等於2mm的細拉製鋼線， 採用直徑大於或等於Smm的沃斯田體不銹鋼製之機械鋼線 ，其之化學組成以重量計包括： -少於0.03%旳碳，因爲高於此，則以高比率存在於拉製 鋼線中的麻田散鐵變得敏感於遲延破壞.而在殘餘的成 形應力之影響下彈簧可能龜裂：通常碳含量係超過 0.005%’因爲在精煉操作期間極難以下降到以下； -0%至2%，較佳超過2%，的錳，以束縛住硫及防止形成 低熔點的硫化鉻；高於2%時*沒有將錳再氧化將難以脫 碳，而此非常明顯地增加製造成本： -0%至0.5%的矽，其之存在（通常超過0.1%)係由鋼之製造 所產生且大大地硬化存在於冷作鋼線中的麻田散鐵：爲 了避免在成形作業之前發生過量的硬化•其含量限於 0.5%內。 -8%至9%的鎳，爲了保證在熱輥製期間及超淬火處理後 的沃斯田體組織； -17%至18%的鉻，爲了獲得足夠的抗蝕性而不會在熱輥 製後的酸洗發生許多困難： -〇%至0,4%的鉬，爲了改良腐蝕行爲而不會損害其它特 牲： ___6___ 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五'發明説明（s ) • 3%至3·_5%的銅，爲了容許在拉線後的時效處理期間之 析出硬化：含量係限於3.5 %內，因爲高於些，則銅會使 熱輥製發生困難； ， -0%至0.03%的氮’其由製造所產生；其含量通常高於 0.005%但必須仍於0.03%以避免遲延龜裂的危險； -少於0.01%的硫，其係一種雜質，其含量必須被限制， 因爲量太大將使得拉製鋼線變脆； -少於0.04%的磷，其係一種雜質，在熱輟製期間其可能 產生瑕庇； 其餘爲鐵及製造中所產生的雜質。 所有的元素具有在熱輥製期間及超淬火後穩定沃斯 田體組織的效果》選擇各元素的組成範當以作成此固化 組锇鐵素體及免除高偏析。 本案發明人出乎意料觀察到此鋼具有優點爲能藉拉 線及組織硬化而達成髙機械特性，不需要任何中間退火 ，即使是直徑減少超過20倍的案例》 用剛剛所定義的鋼，藉熱輥製製造直徑大於或等於 5 mm的機械鋼線及使其經過超淬火處理，包括加熱至溫 度介於800aC和1250°C之間，接著藉空氣，或更快速的， 冷卻，以便給予它完全的沃斯田體組織，而其然後經酸 洗。 所獲得的經超淬火及酸洗過的機械鋼線然後在一或 多階段中經拉延成直徑小於2mm，每次數條，不需要進行 中間熱處理，至少只要初剖面對終剖面的比値仍小於485 __-JZ- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------^------訂-------, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 C Μη Si Ni Cr Mo Cu N S P 0.011 1.83 0.4 8.08 17.24 0.36 3.24 0.027 0.004 0.025 4482 33 at B? 玉、發明説明（b ) °爲了製造最小的直徑，特別是直徑小於0.25mm，可能 需要進行中間超淬火以便回復金羼的變形能力。然而， 此案例中，爲了獲得所欲的機械特性，最後的冷作，即 是在中間超淬火之後執行者，必須使剖面的減少大於300( 終剖面/初剖面ί 1/300)。 爲了獲得最終所要的機械特性，（即是抗拉強度）， 當作直徑的函數，依據下表中之標準及複述者，執行時 效熱處理。 標準所定的最小抗拉強度 ΦΤΓΠΕ 1.5/1.75 1.2J/1.5 ji/1.25 0.8/1 0.65/0,8 0,5/0.65 0,4/0.5 0.3/0.4 0.2/0,3 ία, z R Mpa 1950 2000 2050 2100 2125 2150 2200 2225 2250 2275 此時效處理主要爲在4 00和475 °C之間的溫度加熱5 分鐘至3小時。其引起面心立方結構（拉線變形所導致的 W麻田散鐵）的e Cu(c.f.c.)析出所導致的硬化》在其它均 相等之下，α’麻田散锇含量愈高則硬化程度愈大》 依照所想的應用，可在拉線之後直接進行或在鋼線 已經經過附加的操作之後（如它已經被製成螺旋彈簧之後） 才進行時效處理。 舉例言之，由直徑5.5mm的機械鋼線開始來製造依本 發明的具直徑爲1mm、0.5mm及0.25mm的拉製鋼線，該機 械鋼線係由沃斯田體不銹鋼所構成，其化學組成如下（以 重量％計): 3__一 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 达48233 Α7 Β7 五、發明説明（Π ) 藉再加熱至10801及用水冷卻而將機械鋼線超淬火 ，然後經酸洗。 . 然後依本發明以下計劃拉延機械鋼線： -鋼線1mm直徑：於一落（drop)中由5.5mm至1mm，在12 道次中； -鋼線0.5mm直徑：來自冷作的1mm鋼線，於8道次的一 落中由1mm至0.5mm ; -鋼線0.25mm直徑：來自冷作的1mm鋼線，於5道次的 --落中由1mm至0.7mm，接著於8道次的一落中由 0.7mm至0.25mm，沒有中間熱處理。 拉延後，保持於430Ϊ —小時以對作鋼線作時效處理 〇 時效之前或之後的機械特性（抗拉強度Rm及0.2%塑 性變彤的強度，RpQ.2)以及α1麻田散鐵含量係： 時效處理前 時效處理後 直徑 %α' Rp〇.2 (MPa) Rm (MPa) Rp0.2 (MPa) Rm (MPa) 1mm 52 1702 1856 2070 2197 0.5mm 65 2083 2291 2668 2723 0.25mm 75 2580 2666 3076 3095 將所獲得的鋼線用於製造上述彈簧，其具有優點爲 展現的特性至少等於1.4310標準等級所製造的彈簧者，具 有相等或甚至改善的鬆弛，且製造較簡單及較不昂貴。 因爲它們的特性，依本發明的鋼線亦可用於製造彈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） I.--„------A------N——Ί----I (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 44823 , Λ7 B7 五、發明説明（f ) 性體補強用的鋼線，例如用於製造輪胎補強物。這些補 強鋼線包括一由依本發明的拉製鋼線所構成的核心，經（ 例如）鎳-及黃銅-鍍所塗被（.此塗層意欲用確保與橡膠良好 的黏合）。 IJ η —Ml--- -- HI i t- '^衣 Ϊ-- - - -- - - h--."^^ ϋ -3 I_ (請先閱請背而之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙珉尺度適用t國國家標準（CNS ) A4規格（210X29.7公釐)

Claims (1)

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   申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 1. 一種直徑小於2mm且抗拉強度高於21 OOMPa之不 銹鋼線，特徵在於其由具有以下化學組成的鋼所構成· 以重釐計包括： 0% < C < 0.03% 0% < Μη < 2% 0% < Si 0.5% 8% < Ni 9% 17 % < Cr < 18% 0% < Mo < 0.4% 3% < Cu < 3.5% 0% < N < 0.03% S 0.01% P < 0.04% 其餘爲鐵及製造中所產生的雜質。 2. 如申請專利範圍第1項之銅線，其中該鋼線的直 徑係小於或等於〇_ 5mm，而它的抗拉強度係高於或等於 2200MPa 〇 3. 如申請專利範圍第2項之鋼線，其中該鋼線的直 徑係小於或等於〇.3mm，而它的抗拉強度係高於或等於 2250MPa » 4. 如申請專利範圍第3項之鋼線，其中該鋼線的直 徑係小等於〇. 2mm，而它的抗拉強度係高於或等於 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2275Uml ，其特徵在於含有如申請專利範圔第1至4項 中任鋼線。 &一種包括至少一由不銹鋼製造的核心之彈性體補 強用的鋼線，其特徵在於核心由如申請專利範圍第1至4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4現格（210 X 297公愛） 4482 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 項中任一項之鋼線所構成》 7·—種製造如申請專利範圍第1項之鋼線之方法， 其特徵在於： •由直徑大於或等於5毫米的不銹鋼製機械鋼線獲得供 給物，其化學組成包括以重量計的： 0% < C < 0.03% 0% Μη < 2% 0% £ Si < 0.5% 8% < Νί 9% 17 % < Cr 18% 0% Mo < 0.4% 3% < Cu < 3.5% 0% N 0.03% S < 0.01% P 0.04% {請先閱讀背面之法意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其餘爲鐵及製造中所產生的雜質， -對機械鋼線作超淬火以便獲得一種完全的沃斯田體組 織 -及進行藉冷塑性變形之成形，以獲得直徑小於2mni。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中進行藉冷塑 柱變形之成彩，沒有中間熱處理。 9. 如申請專利範圍第7項之方法 '其中進行藉冷塑 性變形之成形，有中間熱處理，及在於在中間超冷卻後 所進行的剖面減少係大於300。 1〇,如申請專利範圍第8或9項之方法，其中另外進 行時效熱處理，包括保持於4〇〇至475°C之溫度歷5分鐘至 3小時。 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4482 3 A8 BS C8 D8 六、申請專利範圍 11. 一種製造如申請專利範圍第1項之鋼線用的鋼’ 特徵在於它的化學組成包括以重量計的： 0% < Μη < 0.03% 0% < < 2% 0% < Si < 0.5% 8% < Ni < 9% 17 % < Cr < 18% 0% < Mo < 0.4% 3% < Cu 3.5% 0% < N < 0.03% S < 0.01% P 0.04% 其餘爲鐵及製造中所產生的雜質。 12. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之鋼線 中該鋼線的剖面係圓的" 13. 如申請專利範園第7至9項中任一項之方法，其 中藉冷塑性變形的成形是數道次的拉線。 其 ---I---------^--------訂---------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 公告本I - ~ '申婧曰期 Pi, U. % 案 號 類 別 A4 C4 44S23I) (以上各欄由本局填註） 經濟部智慧叫邊^㈢工^費合作社印製 || 1專利説明書 發明Λ r 一、名稱 新型 中 文 π銹鋼線及其製造方法 英 文 STAINLESS STEEL WIRE AND PROCESS OF MANUFACTURE 姓 名 1·喬伊.馬朗達 2.尙-麥克淋瑟 _ 發明 國 籍 法國 一 '創作Α 住、居所 1-法國58640瓦兹爾.華瑞恩·墨利斯.吉尼沃路25號 2.法國73400尤金市11，諾曼都路276號 姓 名 1.史賓特金屬公司 (名稱） 2. 尤金·沙瓦安斐公司 3. X金沙瓦公司 國 籍 法國 1.法國92800蔷特瓦者，防衛區7，伐密路11/13號太平洋大樓 三、申請人 住、居所 1法靈，73400尤金市，保羅基霍大這 (事務所） 3.法國乃4〇0尤金區;保羅基雹大道 代表人 姓 名 1.2.3.尙-韶柜爾.麥納得 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） I 11 訂 H 線 44S233 A7

   其餘爲鐵及製造中所產生的雜質。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 藉由以下'實例來更精確地說明本發明，但無意作任 何限制。 爲了製造一種直徑小於或等於2mm的細拉製鋼線， 採用直徑大於或等於Smm的沃斯田體不銹鋼製之機械鋼線 ，其之化學組成以重量計包括： -少於0.03%旳碳，因爲高於此，則以高比率存在於拉製 鋼線中的麻田散鐵變得敏感於遲延破壞.而在殘餘的成 形應力之影響下彈簧可能龜裂：通常碳含量係超過 0.005%’因爲在精煉操作期間極難以下降到以下； -0%至2%，較佳超過2%，的錳，以束縛住硫及防止形成 低熔點的硫化鉻；高於2%時*沒有將錳再氧化將難以脫 碳，而此非常明顯地增加製造成本： -0%至0.5%的矽，其之存在（通常超過0.1%)係由鋼之製造 所產生且大大地硬化存在於冷作鋼線中的麻田散鐵：爲 了避免在成形作業之前發生過量的硬化•其含量限於 0.5%內。 -8%至9%的鎳，爲了保證在熱輥製期間及超淬火處理後 的沃斯田體組織； -17%至18%的鉻，爲了獲得足夠的抗蝕性而不會在熱輥 製後的酸洗發生許多困難： -〇%至0,4%的鉬，爲了改良腐蝕行爲而不會損害其它特 牲： ___6___ 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 一 2 _41

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   申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 1. 一種直徑小於2mm且抗拉強度高於21 OOMPa之不 銹鋼線，特徵在於其由具有以下化學組成的鋼所構成· 以重釐計包括： 0% < C < 0.03% 0% < Μη < 2% 0% < Si 0.5% 8% < Ni 9% 17 % < Cr < 18% 0% < Mo < 0.4% 3% < Cu < 3.5% 0% < N < 0.03% S 0.01% P < 0.04% 其餘爲鐵及製造中所產生的雜質。 2. 如申請專利範圍第1項之銅線，其中該鋼線的直 徑係小於或等於〇_ 5mm，而它的抗拉強度係高於或等於 2200MPa 〇 3. 如申請專利範圍第2項之鋼線，其中該鋼線的直 徑係小於或等於〇.3mm，而它的抗拉強度係高於或等於 2250MPa » 4. 如申請專利範圍第3項之鋼線，其中該鋼線的直 徑係小等於〇. 2mm，而它的抗拉強度係高於或等於 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2275Uml ，其特徵在於含有如申請專利範圔第1至4項 中任鋼線。 &一種包括至少一由不銹鋼製造的核心之彈性體補 強用的鋼線，其特徵在於核心由如申請專利範圍第1至4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4現格（210 X 297公愛）