本发明专利技术提出一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，所述钢丝的钢基体元素由锰‑铬‑铁‑钒‑氮组合而成，其中锰元素重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。本发明专利技术还提出这种钢丝的制备方法。本发明专利技术的高韧弥散型无磁耐磨不锈煤筛钢丝，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。
High toughness ultra wear resistant non-magnetic stainless steel screen wire and preparation method thereof
The invention provides a high toughness and super wear resistance without magnetic stainless steel wire screen, the matrix elements of steel wire by manganese chromium iron vanadium nitrogen combination, the content range of manganese weight percentage of 0 16% weight percent chromium content range; 1 20% heavy elements; vanadium the percentage of the content range of 0 1%; nitrogen weight percentage range is less than 0.55%; the rest of iron and other elements. The invention also provides a method for preparing the steel wire. The invention of the high toughness dispersion type non-magnetic stainless steel wear-resisting coal screen products, good processing performance, easy realization of product; product tensile strength and wear resistance was significantly improved, thus improving the service life of materials, and does not increase the cost, economical and practical, can be used more widely.
【技术实现步骤摘要】
一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝及其制备方法
本专利技术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。
技术介绍
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，专利技术一种无磁，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。
技术实现思路
根据现有技术中存在的问题，本专利技术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。为达到本专利技术的目的，本专利技术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％。本专利技术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。本专利技术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专利技术的目的，本专利技术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％。本专利技术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：铬(Cr)元素使钢获得最基本的不锈性，随铬含量增加，耐不锈性能就越好，强度越高，塑性却下降，因此，钢中铬含量不大于20％；锰(Mn)元素用来替代镍，节约贵金属，降低使用成本，且可以提高钢材的强度和韧性；锰元素还是固定氮含量的稳定剂，试验证明，当锰含量超过15％时其塑性明显下降，因此，锰(Mn)元素含量一般不超过15％；氮(N)元素可以使钢基奥氏体化，奥氏体稳定效果是镍的30倍，在铬锰元素存在的情况下，其含量达到0.55％时可以将组织完全奥氏体化；氮和碳相同，以间隙元素溶解于奥氏体中，使组织的基础强度提高，并具有很好的耐蚀性能；如果氮的含量提高，锰的含量也要增加，不然氮将溢出形成汽泡，而锰增加会造成加工性能变坏；微量元素钒(V)或(W)，是利用钒或钨的弥散性特点，形成碳化钒(VC)和/或碳化钨(WC)，阻止晶粒长大，从而获得细晶组织，改善了筛网的焊接性能，还提高了强度和韧性；而且，钒元素还具有耐盐酸和硫酸良好的抗蚀性能，适用于弱酸环境；其含量随碳含量决定，碳含量一定时，增加钒的含量，硬度会降低；碳含量不大于0.2％时，钒含量不大于1.0％。碳(C)元素是影响钢基强度值的主要元素，其含量大小直接影响强度值，碳含量增加，塑性会降低，耐蚀性变差；保证无淬火硬化现象出现的临界碳含量值应控制在0.2％以下，以保证足够的强度和塑性。其它有害元素的含量应进行控制，比如硅(Si)含量≤1.0％；磷(P)含量≤0.03％；硫(S)含量≤0.03％。制备上述的高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝的方法包括如下步骤：(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，拉拔的热处理工艺为：预热炉温度≤500℃，加热温度为1080℃±10℃，冷却方式采用气冷+水冷。在上述的制备方法中，钢中的钒(V)和钨(W)或其中之一，作为调剂元素引入，其独特的弥散性，可以阻止组织晶粒长大从而获得原始组织为细晶；经过多次叠加加工变形技术，晶粒破碎重组，采用快速加热冷却的连续在线热处理技术，制备出超细晶基础强度钢；超细晶基础强度钢经过再加工变形，在变形过程中，晶粒发生畸变，破裂，变形量控制不大于30％，在变形应力作用下，更小的晶粒将析出碳，碳与钒形成化合物(VC)；氮化铬、氮化锰、氮化铁等氮化物和碳化物，弥散在晶界上，获得高强耐磨特有的效果。盘条从8.5mm拉拔至直径5.0mm，采用快速加热冷却的连续在线热处理技术，制备出超细晶基础强度钢，再经冷轧(或冷拔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，其特征在于，所述钢丝的钢基体元素由锰‑铬‑铁‑钒‑氮组合而成，其中锰元素重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。
【技术特征摘要】
1.一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，其特征在于，所述钢丝的钢基体元素由锰-铬-铁-钒-氮组合而成，其中锰元素重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。2.如权利要求1所述的一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，其特征在于，碳的重量百分比含量为0.11-0.2％。3.如权利要求2所述的一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，其特征在于，硅的重量百分比含量为≤1.0％。4.如权利要求3所述的一种高韧超耐磨无磁不锈煤筛钢丝，其特征在于，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％。5.如权利要求1所述的一种高韧超耐磨无...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟华平，翟海平，刘福斌，翟素萍，徐华，王庆，徐小静，杜忠罡，
申请(专利权)人：江苏星火特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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