[发明专利]超纯合金冷拉丝材的制造工艺

说明书

技术领域

本发明属于黑色冶金高合金材料加工领域，具体来说，本发明涉及一种超纯合金冷拔丝材的生产方法。

背景技术

冷拉丝材生产，主要有三大工序：热处理、酸洗涂层(酸洗并进行涂层)和冷拉。如图1所示，，从图中可以看出，原料为热轧盘条(圆形)，经热处理，恢复塑性后再通过酸洗去掉氧化皮并进行涂层，减小摩擦力，为冷拉做准备，最后在冷拉机上进行冷变形，减小断面尺寸、形状(也有其它形状丝材，如方形等)。如果此时规格不能满足需要，那么就得再次热处理、酸洗、冷拉反复进行。此外，从图中还可以看出，部分冷拉丝材需要经热处理后交货，即非冷拉状态。

目前超纯合金主要包括以下四类：①超纯电热合金：如Cr20Ni80等。②超纯耐热合金：如40Cr25Ni35W2Nb2MnSi等。③超纯耐蚀合金：如Cr16Mo16W4Fe6Ni余等。④超纯精密合金：如6J22等。

通常超纯合金冷加工极限变形量较低。一般为50～60％，(一般钢的冷加工极限变形量在70％以上)。此外，超纯合金冷加工变形抗力大，即加工硬化速度较快。例如，超纯耐蚀合金变形量为10％时，其抗拉强度为200mpa。由于这两个特点，因此超纯合金在冷加工过程中，第一，要求冷拉机具备强大的拉拔能力且冷拉模具具有较好的适应能力。第二，还需要热处理具备良好的去除冷加工硬化、恢复塑性的能力。

目前，冷拉丝材生产中冷拉设备和冷拉工艺不能满足超纯合金冷拉丝材的要求，主要表现在以下两个方面：①热处理工艺不佳，不能很好的去除冷加工硬化，恢复合金塑性，经常断裂，无法进行生产；②冷拉机能力不足，即拉拔力小，电机发热严重，使冷拉机无法进行工作。之所以会出现这种情况，归根到底，是前述的超纯合金冷加工变形的特点，即极限变形量低，变形抗力大。因此需要对冷拉生产三大主要工序中的热处理和冷拉两大工序进行改进。当然酸洗工序也要注意，主要是氧化皮须清理干净，涂层要均匀等。

鉴于上述情况，我国目前还无法生产出耐热合金和耐蚀合金丝材，而电热合金，精密合金丝材的生产规格不全，产品质量差，生产效率低，成本高，不能满足工业生产，社会生活的需求，也无法满足生产技术不断发展的要求。目前耐蚀合金、耐热合金及电热合金、精密合金，需要大量进口。因此，提供一种成本低、效率高、质量好的超纯合金冷拉丝材生产工艺，对解决国产超纯耐热合金、耐蚀合金丝材，解决现有电热合金、精密合金丝材产品规格不全，产品质量差，生产效率低，成本高等问题是非常必要的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种超纯合金冷拔丝材的制造工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种超纯合金冷拔丝材的制造工艺，包括以下步骤：

1)将待冷拉的超纯合金原料盘条(直径大于等于6.0mm)在井式热处理炉中进行热处理，热处理温度高于超纯合金的再结晶温度5-10℃，热处理保温时间1-2小时，再淬火；

2)淬火后的超纯合金原料盘条经冷拉机轻拉疏松氧化皮后再于80-90℃的三种混合酸中酸洗2-8分钟；再经90℃盐石灰进行涂层后烘干；其中，以重量百分比计，混合酸为硫酸20％，盐酸15％，硝酸5％，水60％，使得总酸度为240g/L；

3)经冷拉机，将上述盘条冷拉成直径小于的半成品(即半成品合金丝)；

4)将得到的半成品(即半成品合金丝)再于三段加热区总长为10m的连续气体保护热处理炉进行第二次热处理，第一段加热温度800℃-850℃，第二段加热温度900℃-1000℃，第三段加热温度1000℃-1100℃。超纯合金半成品(即半成品合金丝)的前进速度2.0m/min，热处理后淬火；并进行涂层和烘干步骤；

5)再将步骤4)得到的二次热处理后的半成品经连拉机(拔丝机)冷拉成直径为的合金丝，再经无心磨床磨制成直径为的超纯合金焊丝。

其中，淬火时的淬水温度为40℃以下。

其中，轻拉疏松氧化皮是将超纯合金原料盘条从拉到来疏松氧化皮。

其中，酸洗温度为80℃，酸洗时间为6分钟。

其中，所述90℃盐石灰进行涂层是在以下涂层液体中进行涂层：以重量百分比计，食盐10％，石灰25％，水65％，涂层进行时间为1分钟。

其中，所述烘干步骤是在烘干炉中于120℃温度烘干60分钟。

其中，步骤3)和步骤5)中的冷拉都使用了通常的粉状润滑剂进行拉制。将冷拉成半成品。