CN101972783A - 高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法 - Google Patents

高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法，其特征在于：所述方法是在钢丝表面预处理工序之后、进入直进式拉丝机连续拉拔之前，专设一个冷却卷筒，表面预处理后的钢丝在该冷却卷筒上缠绕、冷却之后，再进入直进式拉丝机进行连续拉拔；以及将直进式拉丝机连续拉拔时的第一道模盒压缩率增加到35％～40％，而总压缩率维持不变本发明方法可有效地提高奥氏体不锈弹簧钢丝的强度约90MPa，从而稳定获得高强度奥氏体不锈弹簧钢丝。

Description

高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法
(一)技术领域
本发明涉及一种弹簧钢丝的制作方法，具体涉及一种奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法。属不锈钢制品技术领域。
(二)背景技术
奥氏体不锈弹簧钢丝，是不锈弹簧钢丝的重要种类，用途广泛。
强度是不锈弹簧钢丝主要质量指标之一。根据普遍采用的规范，奥氏体不锈弹簧钢丝的强度级别，主要有相对低强度的A组级别和相对高强度的B组级别。为了节省材料，其中又以高强度的B组级别使用较广。
奥氏体不锈弹簧钢丝的常规制作方法是：钢丝表面在线预处理、直进式拉丝机连续拉拔、成品钢丝收线。
其中：
经表面在线预处理之后，钢丝进入第一道模盒进行拉拔时，温度一般在65℃左右；直进式拉丝机连续拉拔时，第一道的压缩率一般在30％以下。直进式拉丝机由连续多道的模盒和多道的卷筒组成。模盒的***和卷筒的内壁均有循环的冷却水，以冷却钢丝因拉拔压缩变形而产生的热量。
事实上，通过上述常规方法，制作高强度的B组级别奥氏体不锈弹簧钢丝，存在强度不达标、即达不到标准下限的情况。
尤其是在夏季(7、8、9月)的高温天气下，通过上述常规方法，很容易出现强度达不到标准下限的情况：如，0.80mm的奥氏体不锈弹簧钢丝，B组级别的强度下限是1850MPa；通过上述常规方法，强度往往只有1815MPa左右。很多规模企业，在夏季高温天气，均出现因强度不达标而限产、停产B组级别奥氏体不锈弹簧钢丝的情况。
为了克服这个一直存在的困难，目前采取的方法主要有两类：
一、采用高端原材料进行生产：比如日本新日铁的材料。因其冶炼和轧制水平较高，所以可以保证在夏季高温天气下，通过上述常规方法获得合格的、高强度的B组级别奥氏体不锈弹簧钢丝。但其原材料成本较高。
二、降低工作环境的温度
很多高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的生产厂家，因工序流程的原因，往往拥有工作温度在1050℃左右热处理炉，并且和不锈弹簧钢丝的生产车台在同一个车间内、顺序排放。这样，工序连接紧凑、物流流转便利，即热处理后的钢丝直接转到不锈弹簧钢丝的生产车台进行生产。但是，导致的缺点是，因为车间内高温热处理炉散发的热量，加上不锈弹簧钢丝的生产车台产生的热量，导致车间内的温度一直较高。尤其是夏季，更容易高达43℃以上。为此，采取：
(1)独立车间
采用将不锈弹簧钢丝的生产车台搬入独立车间进行生产。但，效果基本没有。经***的试验比对，奥氏体不锈弹簧钢丝的强度仅提高了0.3％，即强度提高未超过10MPa；
(2)空调冷却
将不锈弹簧钢丝的生产车间安装空调制冷。同样效果有限，强度不能达标；
(3)冷却水加冰
将模盒和卷筒的冷却水通过加冰进行降温。但强度提高未超过20MPa。
也就是说，采用常规原材料，通过上述方法，虽然投入和消耗很大，但效果并不好。因此，有些企业就采取夏季之外时节多生产、增加库存，或与客户协商降低强度要求的方式来应对。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种采用常规原材料也能获得合格的、高强度的B组级别奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法。
本发明的目的是这样实现的：一种高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法，所述方法是在钢丝表面预处理工序之后、进入直进式拉丝机连续拉拔之前，专设一个冷却卷筒，表面预处理后的钢丝在该冷却卷筒上缠绕、充分冷却之后，再进入直进式拉丝机进行连续拉拔时，钢丝温度在车间环境温度之下(夏季，35℃以下)；以及在钢丝温度较低的基础之上，根据奥氏体不锈钢的硬化特点，将直进式拉丝机连续拉拔时的第一道模盒压缩率增加到35％～40％，而总压缩率维持不变。
本发明改变了传统的降低环境温度提高奥氏体不锈弹簧钢丝的理念，从降低钢丝拉拔变形时的温度着手，稳定、有效地提高其强度。
原理：
专设的冷却卷筒：冷却卷筒内壁通循环冷却水，可以降低钢丝的温度，使钢丝温度在车间环境温度之下，以及：采用的是钢丝与冷却卷筒表面直接接触式冷却，传热效率高，能耗低，经济；
放大的第一道模盒压缩率：因为进入直进式拉丝机连续拉拔之前钢丝温度在车间环境温度之下，钢丝变形时具备较低的温度，因此可以实现首道压缩率的加大，不会额外增加钢丝的发热量。而加大较低温度的奥氏体不锈钢的变形量，可有效增加其形变诱发的相变，提高钢丝的强度。
通过上述措施，相比前述常规制作方法，本发明方法可有效地提高奥氏体不锈弹簧钢丝的强度约90MPa，从而稳定获得高强度奥氏体不锈弹簧钢丝。
本发明的有益效果是：
1、利用常规原材料，实现高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的稳定生产。无需高等级原材料，节约大量原材料成本；
2、有效提高了奥氏体不锈弹簧钢丝的强度，使其能够持续地稳定生产；
3、无需厂房等较大的固定资产投入；
4、无需空调、冰块等持续的能耗投入；
5、操作便利，仅在原直进式拉丝机前增加专设的卷筒，生产时将钢丝在其上面缠绕即可，几乎没有增加额外的操作。
(四)附图说明
图1为本发明高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法的生产工艺流程图。
图中附图标记：
冷却卷筒1
直进式拉丝机2、模盒21、卷筒22
成品钢丝收线机3
表面预处理后的钢丝4
钢丝行进方向A。
(五)具体实施方式
参见图1，图1为本发明高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法的生产工艺流程图。由图1可以看出，本发明高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法，所述方法是在钢丝表面预处理工序之后、进入直进式拉丝机连续拉拔之前，专设一个冷却卷筒，冷却卷筒内壁通循环冷却水，表面预处理后的钢丝在这道卷筒上缠绕、充分冷却之后，再进入直进式拉丝机进行连续拉拔时，钢丝温度在车间环境温度之下；以及将直进式拉丝机连续拉拔时的第一道模盒压缩率增加到35％～38％或38％～40％，而总压缩率维持不变。
专设的冷却卷筒，其壁厚为常规卷筒的1/2，通过其内壁快速循环的冷却水实现更好的冷却效果。
上述冷却卷筒，也可以通过以下方式来替代：采用空调分支吹冷风或冷却槽等。

Claims (2)

1.一种高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法，其特征在于：所述方法是在钢丝表面预处理工序之后、进入直进式拉丝机连续拉拔之前，专设一个冷却卷筒，表面预处理后的钢丝在该冷却卷筒上缠绕、冷却之后，再进入直进式拉丝机进行连续拉拔；以及将直进式拉丝机连续拉拔时的第一道模盒压缩率增加到35％～40％，而总压缩率维持不变。
2.根据权利要求1所述的一种高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法，其特征在于：所述压缩率为35％～38％或38％～40％。
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