CN115852254A - 一种耐热钢丝及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢丝技术领域，且公开了一种耐热钢丝，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.55～1.65％；Si≤0.35％；Mn≤0.36％；S≤0.028％；P≤0.028％；Cr：11.40～12.40％；Ni≤0.24％；Cu≤0.28％；V：0.16～0.28％；Mo：0.42～0.55％；其余为Fe；该种耐热钢丝及其制备工艺，在粗拉拔与精拉拔之间进行回火处理，在粗拉拔时钢丝的分子结构已经破坏，只有回火可再次还原钢丝内部的结构，以便于再次拉丝，这样不易断裂，抗拉强度是通过多次拉丝得到的；对合金成分中添加Mo元素，同时对含量进行了严格的控制，Mo元素由于原子间结合力极强，常温和高温下强度都很高，膨胀系数小，在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝技术领域，特别是涉及一种耐热钢丝及其制备工艺。
背景技术
钢丝是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。按断面形状分类，主要有圆、方、矩、三角、椭圆、扁、梯形、Z字形等；按尺寸分类，有特细<0.1毫米、较细0.1～0.5毫米、细0.5～1.5毫米、中等1.5～3.0毫米、粗3.0～6.0毫米、较粗6.0～8.0毫米，特粗>8.0毫米；按强度分类，有低强度<390兆帕、较低强度390～785兆帕、普通强度785～1225兆帕、较高强度1225～1960兆帕、高强度1960～3135兆帕、特高强度>3135兆帕；按用途分类有：普通质量钢丝包括焊条、制钉、制网、包装和印刷业用钢丝，冷顶锻用钢丝供冷镦铆钉、螺钉等，电工用钢包括生产架空通讯线、钢芯铝绞线等用专用钢丝，纺织工业用钢丝包括粗梳子、综013、针布和针用钢丝，制绳钢丝专供生产钢丝绳和辐条，弹簧钢丝包括弹簧和弹簧垫圈用、琴用及轮胎、帘布和运输胶带用钢丝，结构钢丝指钟表工业、滚珠、自动机易切削用钢丝，不锈钢丝包括上述各用途的不锈钢丝及外科植入物钢丝，电阻合金丝供加热器元件、电阻元件用，工具钢丝包括钢筋钢丝和制鞋钢丝。
现有的钢丝，可塑性较差，在拉拔时，延展性不好，不能拉出较细的焊丝，同时耐冲蚀耐腐蚀性较差。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种耐热钢丝及其制备工艺。
为达到本发明的目的，本发明的一种耐热钢丝，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.55～1.65％；Si≤0.35％；Mn≤0.36％；S≤0.028％；P≤0.028％；Cr：11.40～12.40％；Ni≤0.24％；Cu≤0.28％；V：0.16～0.28％；Mo：0.42～0.55％；其余为Fe。
优选地，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.55％；Si：0.35％；Mn：0.16％；S：0.028％；P：0.008％；Cr：12.40％；Ni：0.04％；Cu：0.28％；V：0.16；Mo：0.55％；其余为Fe。
优选地，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.60％；Si：0.25％；Mn：0.26％；S：0.018％；P：0.018％；Cr：11.90％；Ni：0.14％；Cu：0.18％；V：0.22％；Mo：0.49％；其余为Fe。
优选地，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.65％；Si：0.15％；Mn：0.36％；S：0.008％；P：0.028％；Cr：11.40％；Ni：0.24％；Cu：0.08％；V：0.28％；Mo：0.42％；其余为Fe。
一种耐热钢丝的制备工艺，包括以下步骤：
a、合金熔炼：根据成分与百分比加入C、Mn、Si、Fe、P、Cu、Cr、Ni、V、Mo、S等原料，温度：1360℃-1560℃，时长：≥80分钟，真空熔炼；
b、电渣重熔：利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼，提高金属纯度；
c、锻造：采用热锻，开锻温度：1450℃，终锻温度：1050℃；
d、热轧退火：热轧成盘条，水冷却；
e、酸洗：用酸液洗去钢丝表面的氧化物，避免氧化物等杂质影响开坯，损坏拉丝模具；
f、磷化：把钢丝浸入磷酸盐溶液中，使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜，在一定程度上可防止腐蚀；
g、开坯：通过拉制金属线的模具中心的一定形状的孔，圆、方、八角或其它特殊形状，当钢丝强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化；
h、拉拔：采用冷拉，先进行粗拉，得到φ2.2-2.5mm的焊丝，
f、回火：因为钢丝的分子结构已经破坏，只有回火可再次还原钢丝内部的结构，以便于再次拉丝，这样不易断裂，抗拉强度是通过多次拉丝得到的；
i、再次拉拔：再进行精拉，得到φ1.50-1.60mm的钢丝。
采用本发明所设计的耐热钢丝及其制备工艺与现有技术相比，具有如下优点：
1.该种耐热钢丝及其制备工艺，在粗拉拔与精拉拔之间进行回火处理，在粗拉拔时钢丝的分子结构已经破坏，只有回火可再次还原钢丝内部的结构，以便于再次拉丝，这样不易断裂，抗拉强度是通过多次拉丝得到的。
2.该种耐热钢丝及其制备工艺，对合金成分中添加Mo元素，同时对含量进行了严格的控制，Mo元素由于原子间结合力极强，常温和高温下强度都很高，膨胀系数小，在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应。
3.该种耐热钢丝及其制备工艺，直接采用真空冶炼，可以使金属中的气体含量减到最少，可以防止金属被氧化，然后通过电渣重熔可再次提高金属纯度。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
实施例1：
本实施例的耐热钢丝，各成分的重量百分比含量为：C：1.55％；Si：0.35％；Mn：0.16％；S：0.028％；P：0.008％；Cr：12.40％；Ni：0.04％；Cu：0.28％；V：0.16；Mo：0.55％；其余为Fe。
实施例2：
本实施例的耐热钢丝，各成分的重量百分比含量为：C：1.60％；Si：0.25％；Mn：0.26％；S：0.018％；P：0.018％；Cr：11.90％；Ni：0.14％；Cu：0.18％；V：0.22％；Mo：0.49％；其余为Fe。
实施例3：
本实施例的耐热钢丝，各成分的重量百分比含量为：C：1.65％；Si：0.15％；Mn：0.36％；S：0.008％；P：0.028％；Cr：11.40％；Ni：0.24％；Cu：0.08％；V：0.28％；Mo：0.42％；其余为Fe。
上述三个实施例的耐热钢丝的制备工艺包括以下步骤：
a、合金熔炼：根据成分与百分比加入C、Mn、Si、Fe、P、Cu、Cr、Ni、V、Mo、S等原料，温度：1360℃-1560℃，时长：≥80分钟，真空熔炼；
b、电渣重熔：利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼，提高金属纯度；
c、锻造：采用热锻，开锻温度：1450℃，终锻温度：1050℃；
d、热轧退火：热轧成盘条，水冷却；
e、酸洗：用酸液洗去钢丝表面的氧化物，避免氧化物等杂质影响开坯，损坏拉丝模具；
f、磷化：把钢丝浸入磷酸盐溶液中，使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜，在一定程度上可防止腐蚀；
g、开坯：通过拉制金属线的模具中心的一定形状的孔，圆、方、八角或其它特殊形状，当钢丝强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化；
h、拉拔：采用冷拉，先进行粗拉，得到φ2.2-2.5mm的焊丝，
f、回火：因为钢丝的分子结构已经破坏，只有回火可再次还原钢丝内部的结构，以便于再次拉丝，这样不易断裂，抗拉强度是通过多次拉丝得到的；
i、再次拉拔：再进行精拉，得到φ1.50-1.60mm的钢丝。
本发明中的耐热钢丝中各化学元素对焊丝的性能影响如下：
(1)Cr元素：铬具有延展性，具有很高的耐腐蚀性，在空气中，即便是在赤热的状态下，氧化也很慢，不溶于水，镀在金属上可起保护作用，可保证合金的耐腐蚀性。
(2)Ni元素：Ni与其他元素形成奥氏体晶格，高温不发生相变，延展性好，故能够高度磨光，具有很高的塑性，良好的加工工艺性能。
(3)Mo元素：Mo元素由于原子间结合力极强，常温和高温下强度都很高，膨胀系数小，在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应。
本发明，在粗拉拔与精拉拔之间进行回火处理，在粗拉拔时钢丝的分子结构已经破坏，只有回火可再次还原钢丝内部的结构，以便于再次拉丝，这样不易断裂，抗拉强度是通过多次拉丝得到的；对合金成分中添加Mo元素，同时对含量进行了严格的控制，Mo元素由于原子间结合力极强，常温和高温下强度都很高，膨胀系数小，在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应；直接采用真空冶炼，可以使金属中的气体含量减到最少，可以防止金属被氧化，然后通过电渣重熔可再次提高金属纯度。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.一种耐热钢丝，其特征在于，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.55～1.65％；Si≤0.35％；Mn≤0.36％；S≤0.028％；P≤0.028％；Cr：11.40～12.40％；Ni≤0.24％；Cu≤0.28％；V：0.16～0.28％；Mo：0.42～0.55％；其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种耐热钢丝，其特征在于，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.55％；Si：0.35％；Mn：0.16％；S：0.028％；P：0.008％；Cr：12.40％；Ni：0.04％；Cu：0.28％；V：0.16；Mo：0.55％；其余为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种耐热钢丝，其特征在于，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.60％；Si：0.25％；Mn：0.26％；S：0.018％；P：0.018％；Cr：11.90％；Ni：0.14％；Cu：0.18％；V：0.22％；Mo：0.49％；其余为Fe。
4.根据权利要求1所述的一种耐热钢丝，其特征在于，所述钢丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：1.65％；Si：0.15％；Mn：0.36％；S：0.008％；P：0.028％；Cr：11.40％；Ni：0.24％；Cu：0.08％；V：0.28％；Mo：0.42％；其余为Fe。
5.一种耐热钢丝的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、合金熔炼：根据成分与百分比加入C、Mn、Si、Fe、P、Cu、Cr、Ni、V、Mo、S等原料，温度：1360℃-1560℃，时长：≥80分钟，真空熔炼；
b、电渣重熔：利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼，提高金属纯度；
c、锻造：采用热锻，开锻温度：1450℃，终锻温度：1050℃；
d、热轧退火：热轧成盘条，水冷却；
e、酸洗：用酸液洗去钢丝表面的氧化物，避免氧化物等杂质影响开坯，损坏拉丝模具；
f、磷化：把钢丝浸入磷酸盐溶液中，使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜，在一定程度上可防止腐蚀；
g、开坯：通过拉制金属线的模具中心的一定形状的孔，圆、方、八角或其它特殊形状，当钢丝强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化；
h、拉拔：采用冷拉，先进行粗拉，得到φ2.2-2.5mm的焊丝，
f、回火：因为钢丝的分子结构已经破坏，只有回火可再次还原钢丝内部的结构，以便于再次拉丝，这样不易断裂，抗拉强度是通过多次拉丝得到的；
i、再次拉拔：再进行精拉，得到φ1.50-1.60mm的钢丝。
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