CN110629101A - 一种耐磨性防污织针制备方法 - Google Patents

一种耐磨性防污织针制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及织针制造技术领域，尤其是一种耐磨性防污织针制备方法,本发明通过熔铸钢锭、炉内退火、钢料淬火和钢料回火几个步骤完成对织针钢料的制造。通过控制钢锭的入炉温度和升温速度，可以防止钢锭在加热的过程中产生热应力裂纹，并通过加热保温使得钢锭的整个表面至心部的温度都可以保持均匀，这样可以改善钢锭的可锻形，防止钢在锻造过程中的开裂倾向，提高钢的强度和韧性，并同时提高了织针的耐磨性。

Description

一种耐磨性防污织针制备方法
技术领域
本发明涉及织针制造技术领域，尤其涉及一种耐磨性防污织针制备方法。
背景技术
织针是各种针织机械上的重要工作机件，其质量水平和高低反映在使用性能和寿命两方面。众所周知，国产织针与国外先进水平相比一直有较大的差距，除了制造精度低以外，织针所用的原材料、热处理和表面处理的设备以及各项技术也是重要的影响因素，相对来说还是比较薄弱的。随着针织工业的迅速发展，国内许多针织厂家陆续进口了一些纬编大圆机、经偏机、电脑横机、自动袜机等针织机；目前国内生产的T9A，这种钢的组织中夹杂较少，其组织为针状马氏体加上少量残余奥氏体和碳化物颗粒，T9A的组织中碳化物比较细小但是分布不够均匀，并且组织中的大部分碳化物都融入到了奥氏体中，这样使热处理之后组织中的残余奥氏体的含量增多，影响了材料的硬度和耐磨性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在耐磨性性能不好的缺点，而提出的一种耐磨性防污织针制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种耐磨性防污织针制备方法，包括如下步骤；
步骤1：熔铸钢锭；采用一定金属元素比例熔铸成钢锭，采用感应炉中进行熔炼之后浇铸成的钢锭作为自耗电极放置于电渣重熔装置中，进行电渣重熔，液体金属经过渣池的渣层下落至下面的水冷结晶器中，再重新凝固成钢锭；
步骤2：炉内退火；经过锻造、拐弯、压扁，以及铣销之后的钢料放入加热炉中退火，退火温度为650-750摄氏度，退火时间为4-6小时，炉冷至350-500摄氏度，炉内退火后出炉空冷；
步骤3：钢料淬火；将钢料继续投入炉内进行淬火，淬火的加热中升温速度控制在70-120摄氏度每小时，在加热至1000-1030摄氏度后保温3-5小时，使得钢锭的整个表面至心部的温度都可以保持均匀，这样可以改善钢锭的可锻形，防止钢在锻造过程中的开裂倾向，并可以改善钢的显微组织指标，提高钢的强度和韧性；
步骤4：钢料回火；将钢料置于炉内进行炉内回火，炉内回火温度为200摄氏度，回火时间为0.5小时，炉冷至100摄氏度后回火空冷；
优选的，钢锭的具体的材料配比如下：C元素的质量百分比为0.8-1.2％，Si元素的质量百分比为0.1-0.5％,Mn元素的质量百分比为0.3-0.8％，P元素的质量百分比0.01％，S元素的质量百分比0.03％，Cr元素的质量百分比为0.1-0.3％，Ni元素的质量百分比0.1-0.4％，Ti元素的质量百分比0.1～0.2％，余量为Fe。
优选的，在步骤1中，Si元素的原料采用二氧化硅矿石，Mn元素的的原料采用锰黝帘石，P元素的原料采用三氧化二磷固体，S元素的原料采用硫磺粉，Cr元素的原料采用铬铁矿石。
优选的，在步骤1中，首先将二氧化硅矿石、锰黝帘石和碳元素化合物投入感应炉中进行熔炼，加热温度为500-600摄氏度，加热时间为1-2个小时，然后继续加入三氧化二磷固体、硫磺粉、铬铁矿石和Ni元素矿石继续熔炼。
优选的，在熔炼完成后，继续加入Ti元素的金属化合物，回火熔炼，加热温度为600-650摄氏度，加热时间为2-2.5小时，完成后，将熔融状态的金属液体进行浇注。
优选的，在步骤2中，开坯开锻温度为900-1000摄氏度，终轧或终锻温度为600-700摄氏度。
本发明提出的一种耐磨性防污织针制备方法，有益效果在于：本发明通过控制钢锭的入炉温度和升温速度，可以防止钢锭在加热的过程中产生热应力裂纹，并通过加热保温使得钢锭的整个表面至心部的温度都可以保持均匀，这样可以改善钢锭的可锻形，防止钢在锻造过程中的开裂倾向，提高钢的强度和韧性，并同时提高了织针的耐磨性。
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。
一种耐磨性防污织针制备方法，包括如下步骤；
步骤1：熔铸钢锭；采用一定金属元素比例熔铸成钢锭，采用感应炉中进行熔炼之后浇铸成的钢锭作为自耗电极放置于电渣重熔装置中，进行电渣重熔，液体金属经过渣池的渣层下落至下面的水冷结晶器中，再重新凝固成钢锭；钢锭的具体的材料配比如下：C元素的质量百分比为0.8-1.2％，Si元素的质量百分比为0.1-0.5％,Mn元素的质量百分比为0.3-0.8％，P元素的质量百分比0.01％，S元素的质量百分比0.03％，Cr元素的质量百分比为0.1-0.3％，Ni元素的质量百分比0.1-0.4％，Ti元素的质量百分比0.1～0.2％，余量为Fe；Si元素的原料采用二氧化硅矿石，Mn元素的的原料采用锰黝帘石，P元素的原料采用三氧化二磷固体，S元素的原料采用硫磺粉，Cr元素的原料采用铬铁矿石；
首先将二氧化硅矿石、锰黝帘石和碳元素化合物投入感应炉中进行熔炼，加热温度为500-600摄氏度，加热时间为1-2个小时，然后继续加入三氧化二磷固体、硫磺粉、铬铁矿石和Ni元素矿石继续熔炼；在熔炼完成后，继续加入Ti元素的金属化合物，回火熔炼，加热温度为600-650摄氏度，加热时间为2-2.5小时，完成后，将熔融状态的金属液体进行浇注；
C元素的质量百分比为0.8-1.2％，碳元素是高强韧性冷作模具钢的主要化学元素之一，是形成钒碳化物、钼碳化物和铬碳化物等各种碳化物的不可缺少的基本元素，也是影响钢的成分偏析和钢的组织均匀性的重要元素，溶解在马氏体中能够保证马氏体拥有良好的强度和淬透性，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低；
Si元素的质量百分比为0.1-0.5％，Si溶于基体中能够提高基体强度，回火时能够阻碍马氏体的分解提高了钢的回火稳定，在炼钢过程中能够起到还原剂和脱氧剂的作用，含量高时会明显降低钢的塑性、韧性、焊接性能及表面质量，易导致冷脆，还降低钢的被切削性，对中、高碳钢回火时易产生石墨化；
Mn元素的质量百分比为0.3-0.8％，一定量的Mn能固溶于Fe，形成含Mn的铁素体，对钢有一定强化作用，Mn对碳钢的性能有良好的作用，但含量过高会大幅度改变钢的性能，如增加晶粒粗化，有回火脆性倾向等，将Mn控制在0.3-0.8％范围内目的是增加基体的强度，并使材料的性能稳定；
Cr元素的质量百分比为0.1-0.3％，加热时溶入奥氏体的Cr，强烈提高淬透性，钢中的Cr，一部分置换铁形成合金渗碳体，提高其稳定性，一部分溶入铁素体中，产生固溶强化，提高铁素体的强度和硬度，将Cr控制在0.1～0.3％一方面保证材料有良好的淬透性能，另一方面控制Cr消耗的C，使材料的基体有足够的强度，保证材料的硬度和耐磨性；
Ni元素的质量百分比0.1-0.4％，Ni能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性，镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力；
步骤2：炉内退火；经过锻造、拐弯、压扁，以及铣销之后的钢料放入加热炉中退火，退火温度为650-750摄氏度，退火时间为4-6小时，炉冷至350-500摄氏度，炉内退火后出炉空冷；开坯开锻温度为900-1000摄氏度，终轧或终锻温度为600-700摄氏度
步骤3：钢料淬火；将钢料继续投入炉内进行淬火，淬火的加热中升温速度控制在70-120摄氏度每小时，在加热至1000-1030摄氏度后保温3-5小时，使得钢锭的整个表面至心部的温度都可以保持均匀，这样可以改善钢锭的可锻形，防止钢在锻造过程中的开裂倾向，并可以改善钢的显微组织指标，提高钢的强度和韧性；
步骤4：钢料回火；将钢料置于炉内进行炉内回火，炉内回火温度为200摄氏度，回火时间为0.5小时，炉冷至100摄氏度后回火空冷；
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐磨性防污织针制备方法，其特征在于，包括如下步骤；
步骤1：熔铸钢锭；采用一定金属元素比例熔铸成钢锭，采用感应炉中进行熔炼之后浇铸成的钢锭作为自耗电极放置于电渣重熔装置中，进行电渣重熔，液体金属经过渣池的渣层下落至下面的水冷结晶器中，再重新凝固成钢锭；
步骤2：炉内退火；经过锻造、拐弯、压扁，以及铣销之后的钢料放入加热炉中退火，退火温度为650-750摄氏度，退火时间为4-6小时，炉冷至350-500摄氏度，炉内退火后出炉空冷；
步骤3：钢料淬火；将钢料继续投入炉内进行淬火，淬火的加热中升温速度控制在70-120摄氏度每小时，在加热至1000-1030摄氏度后保温3-5小时，使得钢锭的整个表面至心部的温度都可以保持均匀，这样可以改善钢锭的可锻形，防止钢在锻造过程中的开裂倾向，并可以改善钢的显微组织指标，提高钢的强度和韧性；
步骤4：钢料回火；将钢料置于炉内进行炉内回火，炉内回火温度为200摄氏度，回火时间为0.5小时，炉冷至100摄氏度后回火空冷。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨性防污织针制备方法，其特征在于，钢锭的具体的材料配比如下：C元素的质量百分比为0.8-1.2％，Si元素的质量百分比为0.1-0.5％,Mn元素的质量百分比为0.3-0.8％，P元素的质量百分比0.01％，S元素的质量百分比0.03％，Cr元素的质量百分比为0.1-0.3％，Ni元素的质量百分比0.1-0.4％，Ti元素的质量百分比0.1～0.2％，余量为Fe。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨性防污织针制备方法，其特征在于，在步骤1中，Si元素的原料采用二氧化硅矿石，Mn元素的的原料采用锰黝帘石，P元素的原料采用三氧化二磷固体，S元素的原料采用硫磺粉，Cr元素的原料采用铬铁矿石。
4.根据权利要求3所述的一种耐磨性防污织针制备方法，其特征在于，在步骤1中，首先将二氧化硅矿石、锰黝帘石和碳元素化合物投入感应炉中进行熔炼，加热温度为500-600摄氏度，加热时间为1-2个小时，然后继续加入三氧化二磷固体、硫磺粉、铬铁矿石和Ni元素矿石继续熔炼。
5.根据权利要求4所述的一种耐磨性防污织针制备方法，其特征在于，在熔炼完成后，继续加入Ti元素的金属化合物，回火熔炼，加热温度为600-650摄氏度，加热时间为2-2.5小时，完成后，将熔融状态的金属液体进行浇注。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨性防污织针制备方法，其特征在于，在步骤2中，开坯开锻温度为900-1000摄氏度，终轧或终锻温度为600-700摄氏度。
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