CN105063462B - 一种磨光棒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磨光棒的制备方法，包括：按照以下质量百分比选取各合金元素：C≤0.06%、Si≤0.60%、Mn≤10.0%、P≤0.045%、S≤0.005%、Cr 14.0‑20.0%、Ni 4.0‑13.0%、Mo≤2.30%、Cu≤3.0%、Al＜0.01%、Nb＜0.05%、Ti＜0.20%、N≤0.70%，余量为铁；浇铸钢坯；轧制盘条；粗拉收线；光亮退火；调直磨光。本发明工艺简单，操作方便，可精确控制各阶段工艺，所得产品的成品率高，在一定程度上降低了产品成本。本发明制得的磨光棒为低碳不锈钢，经过热处理后，具有强度高、硬度大、耐腐蚀性好、耐热性好、无毒、弹性模量小等特性。该磨光棒还具有机械加工性能好、无热处理硬化现象，能满足高温条件下的生产需求。
Description
技术领域
本发明涉及磨光棒的制备技术领域，具体是一种磨光棒的制备方法。
背景技术
磨光棒采用的材质大都是不锈钢，根据不锈钢的种类的不同，不锈钢磨光棒主要分为201不锈钢磨光棒、202不锈钢磨光棒、301不锈钢磨光棒、302不锈钢磨光棒、302不锈钢球、303不锈钢磨光棒、304不锈钢磨光棒、304L不锈钢磨光棒、310不锈钢磨光棒、316L不锈钢磨光棒、430不锈钢磨光棒、410不锈钢磨光棒、420不锈钢磨光棒，各种不锈钢磨光棒的成分和用途如下：
201不锈钢磨光棒：属于铬-镍-锰奥氏体不锈钢，磁性比较低。
202不锈钢磨光棒：属于铬-镍-锰奥氏体不锈钢，性能优于201不锈钢。
301不锈钢磨光棒：延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
302不锈钢磨光棒：302不锈钢棒广泛用于汽车配件、航空、航天五金工具、化工等领域，具体可应用于工艺品、轴承、医疗仪器、电器等。
302不锈钢球属于奥氏体型钢，与304比较接近，但是302的硬度更高一些，HRC≤28，具有良好的防锈及防腐性。
303不锈钢磨光棒：通过添加少量的硫、磷使其较304不锈钢更易切削加工，其他性能与304不锈钢相似。
304不锈钢磨光棒：具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度、机械特性、冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象。用途：餐具，橱柜，锅炉，汽车配件，医疗器具，建材，食品工业（使用温度-196℃-700℃）。
304L不锈钢磨光棒：作为低碳的304钢，在一般情况下，耐腐蚀性与304不锈钢相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀，在未进行热处理情况下，也能保持良好的耐腐蚀性。
310不锈钢磨光棒：主要特点是耐高温，一般使用锅炉内，汽车排气管，其他性能一般。
316L不锈钢磨光棒：316不锈钢中含钼且含碳量低，在海洋中和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢！316L低碳、316N含氮高强度高、316F不锈钢含硫量较高，易削不锈钢。
410不锈钢磨光棒：属于马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。
420不锈钢磨光棒：“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。
430不锈钢磨光棒：铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。
现有的磨光棒的生产工艺通常是原材料-前处理-抽线-退火-弧形研磨，采用该工艺制得的磨光棒产品的成品率不高，从而间接导致了磨光棒的生产成本的上升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高成品率、低成本的磨光棒的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种磨光棒的制备方法，包括以下步骤：
（1）称料：按照以下质量百分比选取各合金元素：C≤0.06%、Si≤0.60%、Mn≤10.0%、P≤0.045%、S≤0.005%、Cr 14.0-20.0%、Ni 4.0-13.0%、Mo≤2.30%、Cu≤3.0%、Al＜0.01%、Nb＜0.05%、Ti＜0.20%、N≤0.70%，余量为铁；
（2）浇铸钢坯：将步骤（1）得到的各合金元素，用千吨油压机压制成电极块，用氩弧焊接电极，然后放入真空电弧炉中进行三次熔炼，第一次熔炼时熔炼速度为0.33-0.38t/h，第二次熔炼时熔炼速度为0.4-0.45t/h，第三次熔炼时熔炼速度为0.45-0.5t/h；其中，三次熔炼时的真空度均大于-0.1MPa，熔炼温度为1460-1500℃；当第三次熔炼时，在真空条件下，通过钢锭模将熔炼得到的钢水浇铸成钢锭；
（3）轧制盘条：钢坯出炉经过三辊粗轧、精轧，将精轧后的盘条集卷后离线热装进行热处理，以确保良好均一的冷加工性能；
（4）粗拉收线：不锈钢盘条在拉丝机经过单道或多道拉拔收线，减面率采用30-50%；
（5）光亮退火：采用连续光亮退火炉，放线进入硫酸槽清洗，然后水洗、吹干进入管式炉，炉温800-1100℃，退火速度2-12m/min，管内通入氨分解后75%H2、25%N2混合气体保护，水冷，水洗；
（6）调直磨光：对步骤（5）处理后的线材进行定尺剪切、矫直、磨光，得到磨光棒。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（2）中，第一次熔炼过程中，向各合金元素中加入了其质量总和的0.1-0.15%的复合脱氧剂。
作为本发明进一步的方案：所述复合脱氧剂按照质量百分比由以下化学成分组成：碳≤0.05%、锰6-15%、硅2-7%、铝5-9%、钙2-3.5%、铌1.2-5.4%、稀土元素0.05-0.055%，其余为Fe。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工艺简单，操作方便，可精确控制各阶段工艺，所得产品的成品率高，因而在一定程度上降低了产品成本。本发明制得的磨光棒的主要成分为低碳不锈钢，经过热处理后，具有强度高、硬度大、耐腐蚀性好、耐热性好、无毒、弹性模量小等特性。该磨光棒还具有机械加工性能好（冲压、弯曲等热加工性好）、无热处理硬化现象，能满足高温条件下的生产需求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种磨光棒的制备方法，包括以下步骤：
（1）称料：按照以下质量百分比选取各合金元素：C≤0.06%、Si≤0.60%、Mn≤10.0%、P≤0.045%、S≤0.005%、Cr17.0%、Ni8.0%、Mo≤2.30%、Cu≤3.0%、Al＜0.01%、Nb＜0.05%、Ti＜0.20%、N≤0.70%，余量为铁；
（2）浇铸钢坯：将步骤（1）得到的各合金元素，用千吨油压机压制成电极块，用氩弧焊接电极，然后放入真空电弧炉中进行三次熔炼，第一次熔炼时熔炼速度为0.38t/h，第二次熔炼时熔炼速度为0.45t/h，第三次熔炼时熔炼速度为0.5t/h；其中，三次熔炼时的真空度均大于-0.1MPa，熔炼温度为1500℃；第一次熔炼过程中，向各合金元素中加入了其质量总和的0.1%的复合脱氧剂，复合脱氧剂按照质量百分比由以下化学成分组成：碳≤0.05%、锰10%、硅5%、铝7%、钙2.8%、铌3.3%、稀土元素0.052%，其余为Fe；当第三次熔炼时，在真空条件下，通过钢锭模将熔炼得到的钢水浇铸成钢锭；
（3）轧制盘条：钢坯出炉经过三辊粗轧、精轧，将精轧后的盘条集卷后离线热装进行热处理，以确保良好均一的冷加工性能；
（4）粗拉收线：不锈钢盘条在拉丝机经过单道或多道拉拔收线，减面率采用40%；
（5）光亮退火：采用连续光亮退火炉，放线进入硫酸槽清洗，然后水洗、吹干进入管式炉，炉温950℃，退火速度6m/min，管内通入氨分解后75%H2、25%N2混合气体保护，水冷，水洗；
（6）调直磨光：对步骤（5）处理后的线材进行定尺剪切、矫直、磨光，得到磨光棒。
实施例2
本发明实施例中，一种磨光棒的制备方法，包括以下步骤：
（1）称料：按照以下质量百分比选取各合金元素：C≤0.06%、Si≤0.60%、Mn≤10.0%、P≤0.045%、S≤0.005%、Cr 14.0%、Ni 13.0%、Mo≤2.30%、Cu≤3.0%、Al＜0.01%、Nb＜0.05%、Ti＜0.20%、N≤0.70%，余量为铁；
（2）浇铸钢坯：将步骤（1）得到的各合金元素，用千吨油压机压制成电极块，用氩弧焊接电极，然后放入真空电弧炉中进行三次熔炼，第一次熔炼时熔炼速度为0.33t/h，第二次熔炼时熔炼速度为0.4t/h，第三次熔炼时熔炼速度为0.45t/h；其中，三次熔炼时的真空度均大于-0.1MPa，熔炼温度为1460℃；第一次熔炼过程中，向各合金元素中加入了其质量总和的0.15%的复合脱氧剂，复合脱氧剂按照质量百分比由以下化学成分组成：碳≤0.05%、锰6%、硅7%、铝5%、钙3.5%、铌1.2%、稀土元素0.055%，其余为Fe；当第三次熔炼时，在真空条件下，通过钢锭模将熔炼得到的钢水浇铸成钢锭；
（3）轧制盘条：钢坯出炉经过三辊粗轧、精轧，将精轧后的盘条集卷后离线热装进行热处理，以确保良好均一的冷加工性能；
（4）粗拉收线：不锈钢盘条在拉丝机经过单道或多道拉拔收线，减面率采用30%；
（5）光亮退火：采用连续光亮退火炉，放线进入硫酸槽清洗，然后水洗、吹干进入管式炉，炉温800℃，退火速度2m/min，管内通入氨分解后75%H2、25%N2混合气体保护，水冷，水洗；
（6）调直磨光：对步骤（5）处理后的线材进行定尺剪切、矫直、磨光，得到磨光棒。
实施例3
本发明实施例中，一种磨光棒的制备方法，包括以下步骤：
（1）称料：按照以下质量百分比选取各合金元素：C≤0.06%、Si≤0.60%、Mn≤10.0%、P≤0.045%、S≤0.005%、Cr 20.0%、Ni 4.0%、Mo≤2.30%、Cu≤3.0%、Al＜0.01%、Nb＜0.05%、Ti＜0.20%、N≤0.70%，余量为铁；
（2）浇铸钢坯：将步骤（1）得到的各合金元素，用千吨油压机压制成电极块，用氩弧焊接电极，然后放入真空电弧炉中进行三次熔炼，第一次熔炼时熔炼速度为0.36t/h，第二次熔炼时熔炼速度为0.43t/h，第三次熔炼时熔炼速度为0.48t/h；其中，三次熔炼时的真空度均大于-0.1MPa，熔炼温度为1480℃；第一次熔炼过程中，向各合金元素中加入了其质量总和的0.12%的复合脱氧剂，复合脱氧剂按照质量百分比由以下化学成分组成：碳≤0.05%、锰15%、硅2%、铝9%、钙2%、铌5.4%、稀土元素0.05%，其余为Fe；当第三次熔炼时，在真空条件下，通过钢锭模将熔炼得到的钢水浇铸成钢锭；
（3）轧制盘条：钢坯出炉经过三辊粗轧、精轧，将精轧后的盘条集卷后离线热装进行热处理，以确保良好均一的冷加工性能；
（4）粗拉收线：不锈钢盘条在拉丝机经过单道或多道拉拔收线，减面率采用50%；
（5）光亮退火：采用连续光亮退火炉，放线进入硫酸槽清洗，然后水洗、吹干进入管式炉，炉温1100℃，退火速度12m/min，管内通入氨分解后75%H2、25%N2混合气体保护，水冷，水洗；
（6）调直磨光：对步骤（5）处理后的线材进行定尺剪切、矫直、磨光，得到磨光棒。
本发明工艺简单，操作方便，可精确控制各阶段工艺，所得产品的成品率高，因而在一定程度上降低了产品成本。本发明制得的磨光棒的主要成分为低碳不锈钢，经过热处理后，具有强度高、硬度大、耐腐蚀性好、耐热性好、无毒、弹性模量小等特性。该磨光棒还具有机械加工性能好（冲压、弯曲等热加工性好）、无热处理硬化现象，能满足高温条件下的生产需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种磨光棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称料：按照以下质量百分比选取各合金元素：C≤0.06％、Si≤0.60％、Mn≤10.0％、P≤0.045％、S≤0.005％、Cr 14.0-20.0％、Ni 4.0-13.0％、Mo≤2.30％、Cu≤3.0％、Al＜0.01％、Nb＜0.05％、Ti＜0.20％、N≤0.70％，余量为铁；
(2)浇铸钢坯：将步骤(1)得到的各合金元素，用千吨油压机压制成电极块，用氩弧焊接电极，然后放入真空电弧炉中进行三次熔炼，第一次熔炼时熔炼速度为0.33-0.38t/h，第二次熔炼时熔炼速度为0.4-0.45t/h，第三次熔炼时熔炼速度为0.45-0.5t/h；其中，三次熔炼时的真空度均大于-0.1MPa，熔炼温度为1460-1500℃；当第三次熔炼时，在真空条件下，通过钢锭模将熔炼得到的钢水浇铸成钢锭；
(3)轧制盘条：钢坯出炉经过三辊粗轧、精轧，将精轧后的盘条集卷后离线热装进行热处理，以确保良好均一的冷加工性能；
(4)粗拉收线：不锈钢盘条在拉丝机经过单道或多道拉拔收线，减面率采用30-50％；
(5)光亮退火：采用连续光亮退火炉，放线进入硫酸槽清洗，然后水洗、吹干进入管式炉，炉温800-1100℃，退火速度2-12m/min，管内通入氨分解后75％H2、25％N2混合气体保护，水冷，水洗；
(6)调直磨光：对步骤(5)处理后的线材进行定尺剪切、矫直、磨光，得到磨光棒。
2.根据权利要求1所述的磨光棒的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，第一次熔炼过程中，向各合金元素中加入了其质量总和的0.1-0.15％的复合脱氧剂。
3.根据权利要求2所述的磨光棒的制备方法，其特征在于，所述复合脱氧剂按照质量百分比由以下化学成分组成：碳≤0.05％、锰6-15％、硅2-7％、铝5-9％、钙2-3.5％、铌1.2-5.4％、稀土元素0.05-0.055％，其余为Fe。
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