[发明专利]一种耐腐蚀易成型不锈钢丝的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种不锈钢丝及其制备方法。

背景技术

现有的不锈钢，具有很好的耐腐蚀性，在各种行业上均有应用。不锈钢有四种，1、铁素体不锈钢，其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。2、奥氏体不锈钢，可耐多种介质腐蚀。3、马氏体不锈钢，强度高，但塑性和可焊性较差。4、奥氏体-铁素体双相不锈钢，兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。

不锈钢可以制作成不锈钢丝，应用于矿业、石油、化工、食品、医药、机械制造等行业。因此不锈钢丝的性能直接影响不锈钢网的性能。然而现有市场上的不锈钢丝存在着强度低、耐磨性差、耐强酸强碱性差等缺点，极大限制了其使用寿命和应用范围。

例如公开号为CN102828122A的中国专利公开了一种不锈钢丝的制造方法，包括以下步骤：1)皮膜处理；2)烘干；3)第一次拉拔和第一次在线光亮退火：第一次拉拔的减面率为40～60％，第一次在线光亮退火温度为1000～1100℃，退火速度为3～9m/min；4)第二次拉拔和第二次在线光亮退火：第二次拉拔的减面率为40～60％，第二次在线光亮退火温度为1000～1100℃，退火速度为5～12m/min；5)第三次拉拔和第三次在线光亮退火：第三次拉拔的减面率为45～75％，第三次在线光亮退火温度为1000～1100℃，退火速度为5～12m/min。该钢丝虽然抗拉强度好，延伸好，但是并不耐磨也不耐腐。

发明内容

发明目的：针对现有技术中不锈钢丝的使用寿命较短的缺点，本发明提供了一种耐腐蚀易成型不锈钢丝，同时提供了该耐腐蚀易成型不锈钢丝的制备方法。

技术方案：本发明所提供的耐腐蚀易成型不锈钢丝，其直径为4.9～5.1mm，其各成分按照质量百分比为：含有碳0.05～0.1％，铬19～21％，镍4～8％，铜0.1～0.12％，钨0.4～0.5％，镁0.4～0.5％，钼0.1～0.12％，其余为铁。

我们研究发现在普通的铁-碳形成的钢中，加入铬能够有效地提高钢材的淬火性和回火阻抗性，提高钢材的强度，并且铬还可以降低碳的活度，提高钢材的浸碳性，并形成微细碳化物，可降低加热、轧制和热处理过程中的钢材表面脱碳和石墨化倾向，提高韧性和耐磨损性；但是，铬含量过高时，反而大量形成铬的碳化物，针对不同直径尺寸的钢丝，严重影响钢丝的弹减性能和韧性。因此，针对本发明提供的钢丝品种的直径尺寸，在本发明控制不锈钢材中铬的含量为19～21％(重量百分比)，最优含量为20％

同时，加入少量的镍，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀，而且性坚韧，有磁性和良好的可塑性，焊接性能也好；在650～1000℃高温下有较高的强度和抗氧化、抗燃气腐蚀能力。在本发明中，控制在钢材中镍的含量为4％～8％，最优含量为6％。

此外，我们还发现加入微量的铜、钨可以提高钢材耐大气腐蚀的性能。

此外，加入少量的镁和钼，可使得钢的晶粒更加细致均匀，易加工成型，同时较之于普通钢材，其具备一定的阻尼特性，在具备更高的耐磨性和耐高温性的同时，具备一定的减震性能，从而满足一些对舒适性、安全性更高的应用需求。

本发明的一个优选方案为：所述不锈钢材各成分按照质量百分比为：含有碳0.08％，铬20％，镍6％，铜0.1％，钨0.4％，镁0.45％，钼0.11％，其余为铁。

更进一步的，我们发现如果在上述技术方案中加入微量的铌，可以增强钢材的耐腐蚀性，研究发现，原因在于本发明在进行热处理时，呈现奥氏体+碳化物的组织，碳化物的存在，对钢的耐蚀性有很大影响，奥氏体在高温下加热，由于晶界析出铬的碳化物Cr₂₃C₆，使得晶界附近的含铬量降低，引起晶间腐蚀。因此，我们在其中加入微量的铌，使之优先与碳结合形成NbC，其稳定性高，使得铬保留在基体中，避免晶界贫铬，从而减轻刚的晶界腐蚀倾向。此外，NbC在晶内析出呈弥散分布，且高温下不易长大，可以提高本发明的高温强度。对于本发明来说，铌的含量为0.3～0.8％时，最为合适，优选0.39％。

本发明含铌的一个优选方案为：所述不锈钢材成分按照质量百分比为：含有碳0.01～0.03％，铬16％，镍4％，铜0.1％，磷0.4％，铌0.39％，其余为铁。