一種高強度合金鋼絲及其生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種高強度合金鋼絲及其生產方法，由以下重量份數的原料制成：鐵5份、碳8份、銅3.5份、鋁1.8份、錫1.2份、鉛0.08份、碲0.54份、鍺0.15份、銦0.09份、鐠0.03份、硼0.41份、鈹0.38份、鈦0.12份。本發明的優點在于它能克服現有技術的弊端，配方含量和方法設計合理新穎。
【專利說明】
一種高強度合金鋼絲及其生產方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種高強度合金鋼絲及其生產方法，屬于金屬加工領域。
【背景技術】
[0002]合金鋼絲又名切割鋼線，是一種特制硬脆材料用于分割的線材，也是表面鍍有鋅銅的特種鋼絲，隸屬光伏耗材，用途廣泛，可用于切割各種高精度硬脆產品，可充當多線鋸的磨料載體。合金鋼絲作為一種消耗材料被廣泛應用于能源和公共設施，航空，設備領域。如，太陽能硅片切割，石英材料，單晶硅，多晶硅等。廢的次品切割絲可用來做鋼刷，鋼繩之類，國內外用途廣泛，價格相對低?，F有的合金鋼絲作為一種耗材，不能重復使用，產品各性能隨溫度，濕度，濃度等的變化直接影響后期使用質量。并且由于制造工藝和產品成分的影響，成品鋼絲的韌性，使用壽命，耐磨性均不高。

【發明內容】

[0003]針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種高強度合金鋼絲及其生產方法，成品鋼絲韌性和耐磨性高，使用壽命長。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是，一種高強度合金鋼絲，由以下重量份數的原料制成:鐵5-9份、碳8-15份、銅3.5-5.9份、鋁1.8-3.3份、錫1.2-2.6份、鉛0.08-
0.31 份、碲0.54-0.89份、鍺 0.15-0.46 份、銦0.09-0.37份、鐠 0.03-0.18 份、硼0.41-0.97 份、鈹 0.38-0.85份、鈦 0.12-0.44 份。
[0005]優化的，上述高強度合金鋼絲，由以下重量份數的原料制成:鐵6-8份、碳9-12份、銅3.8-5.2份、鋁2-2.8份、錫I.5-2.2份、鉛0.11-0.26份、碲0.62-0.74份、鍺0.18-0.35份、銦0.11-0.32份、鐠0.07-0.14份、硼0.52-0.77份、鈹0.42-0.65份、鈦0.18-0.34份。
[0006]優化的，上述高強度合金鋼絲，由以下重量份數的原料制成:鐵7.5份、碳10.8份、銅4.7份、鋁2.3份、錫1.8份、鉛0.21份、碲0.72份、鍺0.25份、銦0.27份、鐠0.09份、硼0.65份、鈹0.57份、鈦0.24份。
[0007]—種高強度合金鋼絲的生產方法，包括以下步驟:
(1)將生鐵與廢鐵按3.8:2.45的比例投入高溫熔煉爐中熔化作為基礎熔融鐵水，將配料碳鋼加入高溫熔煉爐中加熱熔化形成鋼液；
(2)取樣并對上述鋼液中的碳、銅、鋁、錫、鉛、碲、鍺、銦元素含量進行分析，然后根據需要向所述鋼液中加入配料銅錫合金、鋁鉛合金、鋁碲合金、銅鍺合金、鋁銦合金；
(3)將上述得到的再依次進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉，得到熔融的合金鋼液；
(4)將熔融后的合金鋼液沖入含鐠、硼、鈹、鈦的鐵合金配料的鋼包內，使得碳、銅、鋁、錫、鉛、碲、鍺、銦、鐠、硼、鈹、鈦的含量均在所述含量范圍之內；
(5)將上述得到的合金溶液冷卻至350攝氏度后，壓乳成合金鋼條；
(6 )將合金鋼條的表面進行打磨，去除因加熱冷卻形成的雜質層，打磨的厚度為1-1.5mm；
(7)將合金鋼條使用小角度長模芯的拉絲模進行拉拔，對拉拔后的絞線進行退火；
(8)用拋光除銹機構對絞線進行拋光除銹，除銹完成后進行水洗，水洗后烘干再電解堿洗，然后在進行水洗和烘干；
(9)將步驟(8)處理過的絞線進行電解酸洗處理，處理后進行水洗和烘干；
(10)將步驟(9)完成后的絞線進行鍍層處理，鍍層為稀土鋅鋁合金層，鍍層后對鍍層鋼絲進行質量檢測和鍍層檢測，檢測后水洗烘干處理即得到高強度合金鋼絲成品。
[0008]優化的，上述高強度合金鋼絲的生產方法，所述步驟(10)中的鍍層厚度為5微米。
[0009]本發明的優點在于它能克服現有技術的弊端，設計合理新穎。鋼絲中加人微量碲，改善其切削加工性能并增加硬度，并且能夠作為碳化物穩定劑，使表面堅固耐磨，碲和鉛結合，可提高鋼絲的耐蝕性、耐磨性。鋼絲中加人微量鍺，作為催化劑催化各金屬形成致密結構，并且能夠提高鋼絲的韌性和抗拉強度。鋼絲中加人微量銦可以增加鋼絲的可塑性和延展性，是的鋼絲在拉伸成型的過程中不易被拉斷，并且能夠提高鋼絲的抗腐蝕和抗氧化性能。鋼絲中加人微量鐠可以增加鋼絲表面的光澤度，防止鋼絲在使用過程中因表面較澀而卡阻發生拉斷現象。鋼絲中加人微量硼，可以增加鋼絲的硬度，使得成品鋼絲表面耐磨損，提高了鋼絲的耐磨性和使用壽命。鈹質量輕，強度高，鋼絲中加人微量鈹，可以增加鋼絲的吸熱散熱能力，并且能夠提高鋼絲的耐高溫性能耐腐蝕性能和耐磨性能。鋼絲中加人微量鈦，使得成品鋼絲重量輕、強度高、具金屬光澤，耐腐蝕。碲、鍺、銦、鐠、硼、鈹、鈦與鐵、碳、銅協同作用，提高了鋼絲的的韌性和強度，使其耐高溫、耐腐蝕并且具有較高的彈性和延展性，提高了鋼絲的使用壽命和強度。
【具體實施方式】
[0010]下面結合具體實施例進一步闡述本發明的技術特點。
[0011]實施例1
本發明為一種高強度合金鋼絲，由以下重量份數的原料制成:鐵5份、碳8份、銅3.5份、鋁1.8份、錫1.2份、鉛0.08份、碲0.54份、鍺0.15份、銦0.09份、鐠0.03份、硼0.41份、鈹0.38份、鈦0.12份。
[0012]—種高強度合金鋼絲的生產方法，包括以下步驟:
(1)將生鐵與廢鐵按3.8:2.45的比例投入高溫熔煉爐中熔化作為基礎熔融鐵水，將配料碳鋼加入高溫熔煉爐中加熱熔化形成鋼液；
(2)取樣并對上述鋼液中的碳、銅、鋁、錫、鉛、碲、鍺、銦元素含量進行分析，然后根據需要向所述鋼液中加入配料銅錫合金、鋁鉛合金、鋁碲合金、銅鍺合金、鋁銦合金；
(3)將上述得到的再依次進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉，得到熔融的合金鋼液；
(4)將熔融后的合金鋼液沖入含鐠、硼、鈹、鈦的鐵合金配料的鋼包內，使得碳、銅、鋁、錫、鉛、碲、鍺、銦、鐠、硼、鈹、鈦的含量均在所述含量范圍之內；
(5)將上述得到的合金溶液冷卻至350攝氏度后，壓乳成合金鋼條；
(6 )將合金鋼條的表面進行打磨，去除因加熱冷卻形成的雜質層，打磨的厚度為1-1.5mm； (7)將合金鋼條使用小角度長模芯的拉絲模進行拉拔，對拉拔后的絞線進行退火；
(8)用拋光除銹機構對絞線進行拋光除銹，除銹完成后進行水洗，水洗后烘干再電解堿洗，然后在進行水洗和烘干；
(9)將步驟(8)處理過的絞線進行電解酸洗處理，處理后進行水洗和烘干；
(10)將步驟(9)完成后的絞線進行鍍層處理，鍍層為稀土鋅鋁合金層，鍍層后對鍍層鋼絲進行質量檢測和鍍層檢測，檢測后水洗烘干處理即得到高強度合金鋼絲成品。所述步驟
(10)中的鍍層厚度為5微米。
[0013]本發明的優點在于它能克服現有技術的弊端，設計合理新穎。鋼絲中加人微量碲，改善其切削加工性能并增加硬度，并且能夠作為碳化物穩定劑，使表面堅固耐磨，碲和鉛結合，可提高鋼絲的耐蝕性、耐磨性。鋼絲中加人微量鍺，作為催化劑催化各金屬形成致密結構，并且能夠提高鋼絲的韌性和抗拉強度。鋼絲中加人微量銦可以增加鋼絲的可塑性和延展性，是的鋼絲在拉伸成型的過程中不易被拉斷，并且能夠提高鋼絲的抗腐蝕和抗氧化性能。鋼絲中加人微量鐠可以增加鋼絲表面的光澤度，防止鋼絲在使用過程中因表面較澀而卡阻發生拉斷現象。鋼絲中加人微量硼，可以增加鋼絲的硬度，使得成品鋼絲表面耐磨損，提高了鋼絲的耐磨性和使用壽命。鈹質量輕，強度高，鋼絲中加人微量鈹，可以增加鋼絲的吸熱散熱能力，并且能夠提高鋼絲的耐高溫性能耐腐蝕性能和耐磨性能。鋼絲中加人微量鈦，使得成品鋼絲重量輕、強度高、具金屬光澤，耐腐蝕。碲、鍺、銦、鐠、硼、鈹、鈦與鐵、碳、銅協同作用，提高了鋼絲的的韌性和強度，使其耐高溫、耐腐蝕并且具有較高的彈性和延展性，提高了鋼絲的使用壽命和強度。
[0014]實施例2
本發明為一種高強度合金鋼絲，由以下重量份數的原料制成:鐵9份、碳15份、銅5.9份、鋁3.3份、錫2.6份、鉛0.31份、碲0.89份、鍺0.46份、銦0.37份、鐠0.18份、硼0.97份、鈹0.85份、鈦0.44份。
[0015]實施例3
本發明為一種高強度合金鋼絲，由以下重量份數的原料制成:鐵7.5份、碳10.8份、銅4.7份、鋁2.3份、錫1.8份、鉛0.21份、碲0.72份、鍺0.25份、銦0.27份、鐠0.09份、硼0.65份、鈹0.57份、鈦0.24份。
[0016]當然，上述說明并非是對本發明的限制，本發明也并不限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本發明的實質范圍內，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種高強度合金鋼絲及其生產方法，其特征在于:由以下重量份數的原料制成:鐵5-9份、碳8-15份、銅3.5-5.9份、鋁 1.8-3.3份、錫 1.2-2.6份、鉛0.08-0.31份、碲0.54-0.89份、鍺0.15-0.46份、銦0.09-0.37 份、鐠0.03-0.18份、硼0.41-0.97份、鈹0.38-0.85份、鈦 0.12-0.44 份。2.根據權利要求1所述的高強度合金鋼絲，其特征在于:由以下重量份數的原料制成:鐵6-8份、碳9-12份、銅3.8-5.2份、鋁2-2.8份、錫I.5-2.2份、鉛0.11-0.26份、碲0.62-0.74份、鍺0.18-0.35份、銦0.11-0.32份、鐠0.07-0.14份、硼0.52-0.77份、鈹0.42-0.65份、鈦0.18-0.34 份。3.根據權利要求1所述的高強度合金鋼絲，其特征在于:由以下重量份數的原料制成:鐵7.5份、碳10.8份、銅4.7份、鋁2.3份、錫1.8份、鉛0.21份、碲0.72份、鍺0.25份、銦0.27份、鐠0.09份、硼0.65份、鈹0.57份、鈦0.24份。4.一種高強度合金鋼絲及其生產方法的生產方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將生鐵與廢鐵按3.8: 2.45的比例投入高溫熔煉爐中熔化作為基礎熔融鐵水，將配料碳鋼加入高溫熔煉爐中加熱熔化形成鋼液； (2)取樣并對上述鋼液中的碳、銅、鋁、錫、鉛、碲、鍺、銦元素含量進行分析，然后根據需要向所述鋼液中加入配料銅錫合金、鋁鉛合金、鋁碲合金、銅鍺合金、鋁銦合金； (3)將上述得到的再依次進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉，得到熔融的合金鋼液； (4)將熔融后的合金鋼液沖入含鐠、硼、鈹、鈦的鐵合金配料的鋼包內，使得碳、銅、鋁、錫、鉛、碲、鍺、銦、鐠、硼、鈹、鈦的含量均在所述含量范圍之內； (5)將上述得到的合金溶液冷卻至350攝氏度后，壓乳成合金鋼條； (6)將合金鋼條的表面進行打磨，去除因加熱冷卻形成的雜質層，打磨的厚度為1-.1.5mm； (7)將合金鋼條使用小角度長模芯的拉絲模進行拉拔，對拉拔后的絞線進行退火； (8)用拋光除銹機構對絞線進行拋光除銹，除銹完成后進行水洗，水洗后烘干再電解堿洗，然后在進行水洗和烘干； (9)將步驟(8)處理過的絞線進行電解酸洗處理，處理后進行水洗和烘干； (10)將步驟(9)完成后的絞線進行鍍層處理，鍍層為稀土鋅鋁合金層，鍍層后對鍍層鋼絲進行質量檢測和鍍層檢測，檢測后水洗烘干處理即得到高強度合金鋼絲成品。5.根據權利要求1所述的高強度合金鋼絲的生產方法，其特征在于:所述步驟(10)中的鍍層厚度為5微米。
【文檔編號】C22C38/60GK106086659SQ201610463787
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】周敏君
【申請人】江陰市寶能特種鋼線有限公司