[发明专利]高强度奥氏体不锈弹簧钢丝的制作方法

说明书

(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。模盒的外围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。经系统的试验比对，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：