[发明专利]一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及奥氏体不锈钢材料制备技术，特别涉及一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，其适用于在动态应力环境下，作为较高的介质水和介质粉尘作业的矿山用矿石采选设备磨损配件易耗钢材料，也适用于矿机设备的结构件材料。

背景技术

随着社会发展，生活水平的提高，对改善生活环境提出更高要求，将污染源控制在初期阶段，比如矿山的开采作业，就必须对矿资源进行环境保护处理，如煤矿的洗煤，铁矿粉磁选，矿渣的分选以及有色金属悬浮等，这些作业领域涉及到矿石的破碎精选均离不开筛网设备。筛网设备在作业时需要与矿石碰撞摩擦，一方面使设备产生磨擦损失；另一方面设备与矿石粉吸附沉积，会影响矿石粉的纯净度等。对于此类的筛网设备，其材料需符合无磁性要求；矿石粉尘和粉尘进入水中，其形成的介质环境有硫化物、氟化物、磷化物等化合物以及硫化氢、氮、一氮化碳和二氧化碳等有害氧体，因此设备还需具有一定的耐腐蚀性能。

另外，矿石的选矿设备属于生产消耗材料，应符合经济性，在现有的不锈钢牌号中，304是普遍应用钢种，具有无磁和耐锈蚀的特性，但耐磨性差，不经济；201不锈钢牌号，无磁，但耐磨不是很好，也不经济。1Cr13不锈钢耐磨性好，但有磁性不能应用；选取无磁钢产品，如常用型号45Mn17Al3，满足无磁、耐磨，但耐腐蚀差而且加工困难也不易焊接。因此，需要综合考虑，发明一种无磁，不锈，还具有耐磨性和焊接的经济型的新材料，使其适应矿石采选设备高磨损消耗的实际需求，并且能满足广泛推广应用的经济性要求。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，本发明的目的是提出一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝及其制备方法，所述钢丝是一种可焊接耐磨经济型煤矿筛网用新材料，用其所制成煤选设备能很好地延迟使用寿命，代替以前所用201和202不锈钢，降低矿选设备的消耗量，提高生产率。

为达到本发明的目的，本发明提出一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝量百分比的含量范围0-16％；铬元素重量百分比的含量范围1-20％；钒元素重量百分比含量范围0-1.0％；氮元素重量百分比含量范围≤0.55％；其余为铁和其它元素。

优选的，其中，碳的重量百分比含量为0.11-0.2％。

再优选的，其中，硅的重量百分比含量为≤1.0％。

再优选的，其中，磷元素的重量百分比不大于0.04％，硫元素重量百分比不大于0.03％。

再优选的，其中，微量元素钒(V)和/或钨(W)的重量百分比含量不大于1.0％。

本发明还提出一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(S1)金属冶炼：废钢选取1Cr17铁素体料,控制硅、磷、硫含量在指定的范围；加入氮化锰和镍板，再加入电解锰在中频炉中冶炼；检验成分后模铸成锭；

(S2)热轧盘条：钢锭预热温度≤800℃，预热时间180min；加热温度1220℃，加热时间50min；均热温度1200℃，均热时间20min；出炉温度1180℃，开轧温度1160℃；

(S3)钢丝制备：将盘元表面处理并烘烤后进行钢丝拉拔，采用的热处理工艺为：预热炉温度≤500℃，加热温度为1080℃±10℃，冷却方式采用气冷+水冷。

本发明的高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，产品加工性能较好，易于产品实现；产品的抗拉强度和耐磨性能得到显著提高，进而提高材料的使用寿命，并且不增加成本，具有经济性和实用性，具有更广泛的用途。

附图说明

无

具体实施方式

根据本发明的目的，本发明的一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，所述钢基体元素由锰(Mn)-铬(Cr)-铁(Fe)-钒(V)-氮(N)组合而成，其中锰(Mn)元素重量百分比的含量范围0-15％；铬(Cr)元素重量百分比的含量范围1-20％；钒(V)元素重量百分比含量范围0-1.0％；氮(N)元素重量百分比含量范围≤0.55％；其余为铁和其它元素，其中碳(C)的重量百分比含量在0.11-0.2％之间；硅(Si)重量百分比含量≤1.0％；磷(P)的重量百分比在不大于0.04％，硫(S)元素重量百分比不大于0.03％；其它不可避免的微量元素如钒(V)和钨(W)其中之一或者两者的重量百分比含量之和不大于1.0％。

本发明的上述煤筛选用无磁耐磨不锈钢丝，由铁(Fe)-铬(Cr)-锰(Mn)-氮(N)元素组成新型奥氏体类不锈钢，保持弱磁和好的加工性能；利用元素钒(V)或钨(W)作调节剂，碳化钒(VC)和碳化钨(WC)具有高的耐磨性，其中：