一種高強(qiáng)度耐腐蝕鋼絲及其制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種馬氏體不銹鋼鋼絲，所述鋼絲同時(shí)含有Ni和Nb。該鋼絲的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：C0.20-0.46、Mn0.6-0.9、Ni0.3-0.5、Cr0.8-1.0、Mo0.04-0.20、N≦50ppm、P0.01-0.05、Al0.001-0.005、S0.05-0.20、Nb0.05-0.10、V0.02-0.08、B0.005-0.010，余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的馬氏體不銹鋼鋼絲具有高強(qiáng)度和強(qiáng)耐腐蝕性。本發(fā)明還公開了所述馬氏體不銹鋼鋼絲的一種制造方法。
【專利說明】一種高強(qiáng)度耐腐蝕鋼絲及其制造工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼絲及其制造工藝，具體的說是一種高強(qiáng)度強(qiáng)耐腐蝕性馬氏體不銹鋼鋼絲及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]近年來隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，尖端技術(shù)的快速發(fā)展以及環(huán)境意識的不斷增加，人們對高性能設(shè)備的材料功能化要求越來越高。馬氏體不銹鋼絲主要用于航天、航空、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)和建筑、機(jī)電等工業(yè)，制造高強(qiáng)度透平螺釘、特種螺栓、銷軸和彈簧等。上世紀(jì)80、90年代國內(nèi)外大量使用馬氏體時(shí)效鋼，它具有更高的強(qiáng)度和優(yōu)良的韌性，制造加工容易，焊接性能優(yōu)良等諸多的優(yōu)點(diǎn)勝于其他在當(dāng)今開發(fā)的所有材料中，它是強(qiáng)韌性最高的鋼種。馬氏體時(shí)效鋼有三個(gè)典型類別，即:18N1、20N1、25Ni，其中以18Ni鋼制造最容易且應(yīng)用也最廣。但這類超高強(qiáng)度馬氏體鋼含有大量鈷、鑰、鎳元素，成本極高。通常馬氏體不銹鋼硬度提高主要是通過在鋼中增加碳含量來實(shí)現(xiàn)的，然而較高的碳含量對于改善材料的耐腐蝕性能是不利的。人們?yōu)榱嗽诘玫礁哂捕鹊耐瑫r(shí)獲得良好的耐蝕性，一方面通過在鋼中加入氮、釩、鎢等合金元素保證材料熱處理后具有高硬度，另一方面加入鉻、鑰、銅等合金元素提高材料的耐腐蝕性能。
[0004]如美國專利US 4180420通過在鋼中加入鎢的含量來提高材料的高溫硬度。然而，該鋼種中的C含量過高，導(dǎo)致其耐腐蝕性降低。再比如專利US6086686利用增加碳、氮的含量來獲得高硬度，并通過 加入鉻、鑰提高耐蝕性。然而，其耐腐蝕性能仍未滿足使用的需要。對于馬式體不銹鋼鋼絲的高強(qiáng)度和強(qiáng)耐腐蝕性的研究較少，中國專利CN101177764報(bào)道了一種N馬氏體不銹鋼絲及其制造方法，但是該專利僅提供了一種緊固件，并沒有得到一種高強(qiáng)度和強(qiáng)耐腐蝕的馬式體不銹鋼鋼絲。因而得到一種同時(shí)兼具高強(qiáng)度和強(qiáng)耐腐蝕的馬式體不銹鋼鋼絲是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種既具有高強(qiáng)度同時(shí)又具有強(qiáng)耐腐蝕性能的馬氏體不銹鋼鋼絲及其制備方法。
[0007]本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種馬氏體不銹鋼鋼絲，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C 0.20-0.46, Mn 0.6-0.9, Ni 0.3-0.5, Cr 0.8-1.0, Mo 0.04-0.20、N ^ 50ppm、P 0.01-0.05、Al 0.001-0.005、S 0.05-0.20、Nb 0.05-0.10、V 0.02-0.08、B0.005-0.010，余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)。
[0008]所述的馬氏體不銹鋼鋼絲的制造方法按以下工序進(jìn)行:
Cl)按照下列組分和配比并利用電爐進(jìn)行鋼水冶煉:c 0.20-0.46、Mn 0.6-0.9、Cr0.8-1.0、Mo 0.04-0.20、N ^ 50ppm、P 0.01-0.05、Al 0.001-0.005、S 0.05-0.20、Nb0.05-0.10、V 0.02-0.08、B 0.005-0.010，余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)。，進(jìn)一步加入Nb 0.05-0.10、Ni 0.3-0.5。
[0009](2)用棒線材連軋機(jī)進(jìn)行開坯，退火酸洗后得到Φ5.5mm的不銹鋼坯料。
[0010](3)涂層并烘干。
[0011]采用皮膜劑對退火后的線材表面進(jìn)行表面處理，然后在烘干爐烘干，爐溫100-150。。，0.5-1.0 小時(shí)
(4)用九連直進(jìn)式拉絲機(jī)將原料直徑拉至Φ2.2mm。
[0012](5)中間退火前采用清洗劑處理表面。
[0013](6)在管式惰性氣體保護(hù)式連續(xù)淬火爐中淬火，溫度為1080°C。
[0014](7)進(jìn)行倒立式收線，再進(jìn)入連續(xù)光亮退火爐，爐溫為800_850°C，線速度18_22m/分，管內(nèi)通入氨分解氣體保護(hù)。
[0015](8)進(jìn)行酸洗及表面涂覆膜或草酸鹽涂并烘干。
[0016](9)使用四連直進(jìn)式油拉機(jī)將步驟⑷所得材料拉至Φ 1.48mm。
[0017](10)使用Φ 500mm立式拉絲機(jī)將步驟(9)所得材料拉至Φ 1.40mm。
[0018]本發(fā)明所得的馬氏體不銹鋼鋼絲可以用于航天、航空、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)和建筑、機(jī)電等工業(yè)，制造高強(qiáng)度透平螺釘、特種螺栓、銷軸和彈簧等。本發(fā)明所得的馬氏體不銹鋼鋼絲同時(shí)具有高強(qiáng)度和強(qiáng)耐腐蝕的性能。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
(I)按照下列組分和配比并利用電爐進(jìn)行鋼水冶煉:C 0.20、Mn 0.6、Cr 1.0、Mo 0.20、N=50ppm、P 0.05,Al 0.005,S 0.05, V 0.02,B 0.010，余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)，進(jìn)一步加入 Nb 0.05、Ni 0.3。
[0021](2)用棒線材連軋機(jī)進(jìn)行開坯，退火酸洗后得到Φ5.5mm的不銹鋼坯料。
[0022](3)涂層并烘干。
[0023]采用皮膜劑對退火后的線材表面進(jìn)行表面處理，然后在烘干爐烘干，爐溫100-150。。，0.5-1.0 小時(shí)
(4)用九連直進(jìn)式拉絲機(jī)將原料直徑拉至Φ2.2mm。
[0024](5)中間退火前采用清洗劑處理表面。
[0025](6)在管式惰性氣體保護(hù)式連續(xù)淬火爐中淬火，溫度為1080°C。
[0026](7)進(jìn)行倒立式收線，再進(jìn)入連續(xù)光亮退火爐，爐溫為800_850°C，線速度18_22m/分，管內(nèi)通入氨分解氣體保護(hù)。
[0027](8)進(jìn)行酸洗及表面涂覆膜或草酸鹽涂并烘干。
[0028](9)使用四連直進(jìn)式油拉機(jī)將步驟⑷所得材料拉至Φ 1.48mm。
[0029](10)使用Φ 500mm立式拉絲機(jī)將步驟(9)所得材料拉至Φ 1.40mm。
[0030]所得的馬氏 體不銹鋼鋼絲具有高強(qiáng)度和強(qiáng)耐腐蝕的性能。
[0031]實(shí)施例2
改變實(shí)施例1中的配比，即在步驟(1)中，高性能馬氏體不銹鋼鋼絲組分和配比是:C 0.3, Mn 0.9、Cr 1.0、Mo 0.20, N lOppm、P 0.0UAl 0.001-0.005, S 0.05, V 0.08, B
0.010，余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)，進(jìn)一步加入Nb 0.10,Ni 0.5。其余與實(shí)施例1相同。
[0032]實(shí)施例3
改變實(shí)施例1中的配比，即在步驟(1)中，高性能馬氏體不銹鋼鋼絲組分和配比是:c
0.20,Mn 0.9, Cr 0.8,Mo 0.20、N ^ 50ppm、P 0.05、A1 0.005、S 0.05、V 0.02,B 0.010,
余量為鐵和其他不可避免 的雜質(zhì)，進(jìn)一步加入Nb 0.05, Ni 0.5。其余與實(shí)施例1相同。
【權(quán)利要求】
1.一種馬氏體不銹鋼鋼絲，其特征在于，所述馬氏體不銹鋼鋼絲含有Ni和Nb。
2.如權(quán)利要求1所述的馬氏體不銹鋼鋼絲，以質(zhì)量百分比計(jì)，所述的Ni含量為0.1-1.0，所述的 Nb 含量為 0.02-0.2。
3.如權(quán)利要求1或2所述的馬氏體不銹鋼鋼絲，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C 0.20-0.46, Mn 0.6-0.9, Ni 0.3-0.5, Cr 0.8-1.0, Mo 0.04-0.20、N ^ 50ppm、P0.01-0.05、Al 0.001-0.005、S 0.05-0.20, Nb 0.05-0.10、V 0.02-0.08, B 0.005-0.010,余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的馬氏體不銹鋼鋼絲的制造方法，包括如下步驟， (1)按照下列組分和配比進(jìn)行鋼水冶煉:C0.20-0.46、Mn 0.6-0.9、Cr 0.8-1.0、Mo0.04-0.20、N ^ 50ppm、P 0.01-0.05、Al 0.001-0.005、S 0.05-0.20、Nb 0.05-0.10、V0.02-0.08、B 0.005-0.010，余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì);進(jìn)一步加入Nb 0.05-0.10、Ni 0.3-0.5 ； (2)用棒線材連軋機(jī)進(jìn)行開坯，退火酸洗后得到Φ5.5mm的不銹鋼坯料； (3)涂層并烘干；采用皮膜劑對退火后的線材表面進(jìn)行表面處理，然后在烘干爐烘干； (4)用九連直進(jìn)式拉絲機(jī)將原料直徑拉至Φ2.2mm ; (5)中間退火前采用清洗劑處理表面； (6)在管式惰性氣體保護(hù)式連續(xù)淬火爐中淬火，溫度為1080°C； (7)進(jìn)行倒立式收線，再進(jìn)入連續(xù)光亮退火爐，管內(nèi)通入氨分解氣體保護(hù)； (8)進(jìn)行酸洗及表面涂覆膜或草酸鹽涂并烘干； (9)使用四連直進(jìn)式油拉機(jī)將步驟(4)所得材料拉至Φ1.48mm; (10)使用Φ500mm立式拉絲機(jī)將步驟(9)所得材料拉至Φ 1.40mm。
5.如權(quán)利要求4所述的馬氏體不銹鋼鋼絲的制造方法，其中烘干爐烘干的爐溫為100-150°C，時(shí)間為 0.5-1.0 小時(shí)。
6.如權(quán)利要求4所述的馬氏體不銹鋼鋼絲的制造方法，其中淬火爐中淬火的溫度為1000-1100。。。
7.如權(quán)利要求4所述的馬氏體不銹鋼鋼絲的制造方法，其中所述連續(xù)光亮退火爐，爐溫為800-850°C，線速度18-22m/分。
【文檔編號】C22C38/12GK103725954SQ201310683614
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】仲元美, 仲小俊, 孫志陽, 崔春華, 呂存桂 申請人:興化市新光合金材料有限公司