[发明专利]一种改进型高碳钢金刚线及制备工艺

说明书

本发明公开了一种改进型高碳钢金刚线及制备工艺，包括如下步骤：将高碳钢金刚线通过初次拉拔、热处理和二次拉出工艺进行处理。通过两次拉拔处理工艺生产出一种新型高碳钢金刚线，其主要表现在微观组织结构和力学性能有别于现有的高碳钢金刚线，提高高碳钢金刚线获得足够的破断拉力和抗拉强度，也可达到良好的韧性，减少切割时脆性断裂的发生，保证流畅的切割生产。

技术领域

本发明涉及高碳钢技术领域，尤其涉及一种改进型高碳钢金刚线及制备工艺。

背景技术

现有高碳钢金刚线抗拉强度主要在4900MPa左右，而在客户切割使用中某一时刻会发生因为局部的瞬时张力急剧加大造成金刚线产生颈缩进而引起金刚线断裂，此现象在客户切割断线时金刚线断口分析结果时有发现，这就告诉我们高碳钢金刚线在抗拉强度方面还是有需要提高的地方。为此在现有高碳钢金刚线制作工艺的基础上进一步提高其抗拉强度指标，还能保证其他力学性能如延伸率、扭转等不会因强度提升而出现明显降低，这就需要对其工艺流程进行改进，或引入新的工艺方法来进行加强。

进一步通过其他测试手段发现，现有高碳钢金刚线在显微组织方面也存在一定缺陷，如经扫描电镜观察钢线纵截面方向晶粒过于窄长，XRD检测分析晶格常数之比c/a偏高，晶格畸变严重；力学性能方面弹性模量较低，大多在150GPa以下，剪切模量一般小于60GPa，泊松比小于0.15，这样的显微组织和内在性能会在一定程度上影响高碳钢金刚线的强韧性，特别是高速切割时局部瞬时张力的变化还是横向摩擦作用力所产生的剪切效应都将对金刚线线造成破坏，严重时产生断线等不良结果。

发明内容

本发明提出了一种改进型高碳钢金刚线及制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提出了一种改进型高碳钢金刚线的制备工艺，包括以下步骤：

S1：选用高碳钢丝，将高碳钢丝通过湿式拉丝机进行拉拔处理；

S2：将高碳钢丝通过湿式拉丝机中的拉丝模具进行初次拉拔处理，初次拉拔道次设计在20-25道，拉拔的直径为0.1-0.2mm，总体压缩率控制在88％-93％，形变量控制在2.3-3.0，累计滑移率为17-19％，拉拔的速度为4-5米/秒；

S3：高碳钢丝在初次拉拔结束后，将高碳钢丝进行低温退火处理，退火温度控制在100-150摄氏度，保温时间为0.5-2小时；

S4：高碳钢丝保温完成后，冷却至室温后，将高碳钢丝通过湿式拉丝机中的拉丝模具进行二次拉拔处理，二次拉拔道次设计在15-20道，拉拔的直径为0.03-0.05mm，总体压缩率控制在89％-93％，形变量控制在2.0-2.8，累计滑移率为16-19％，拉拔的速度为3-4米/秒，用于制得高碳钢金刚线；

S5：将高碳钢金刚线经放线、螺旋、稳定化、测试、收线打包后入库。

优选的：在初次和二次拉拔过程中，各道次平均压缩率控制在11％-12％，各道次平均滑移率控制在2％-3％。

优选的：高碳钢丝的直径规格为0.4-0.55mm。

优选的：拉丝模具分为钨钢模具、聚晶模具和单晶模具，在单次拉拔过中钨钢模具的拉拔道次为5-10道，聚晶模具和单晶模具的拉拔道次为10-20道。

优选的：高碳钢丝在二次拉拔完成后晶粒内部晶格常数之比c/a在1.01-1.04，弹性模量160-180GPa，剪切模量65-75GPa，泊松比0.2-0.3。

本发明提出的一种改进型高碳钢金刚线及制备工艺，有益效果在于：本发明通过两次拉拔处理工艺生产出一种新型高碳钢金刚线，其主要表现在微观组织结构和力学性能有别于现有的高碳钢金刚线，提高高碳钢金刚线获得足够的破断拉力和抗拉强度，也可达到良好的韧性，减少切割时脆性断裂的发生，保证流畅的切割生产。

具体实施方式