一种铋锰铁合金包芯线制造技术

本发明专利技术公开一种铋锰铁合金包芯线，包括芯部和外皮，所述外皮包括有起警示作用的反光层与起散热作用的散热层，所述反光层设置反光材料，所述反光材料包括保护层、反射层和底层，所述保护层为树脂材料制成，所述保护层的厚度为1mm，所述反射层中设置有用于反光的微棱镜，所述反射层的表面附着有反光材料的聚丙烯酸丁酯，所述保护层的下表面与反射层上表面通过胶水连接，所述反射层的下表面与底层的上表面通过胶水连接，所述微棱镜的正面亮度大于600cd/lx/m；所述底层为柔性橡胶制成；所述散热层设置于反光层下方，所述散热层采用石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的厚度为20μm；通过外皮包裹铋锰铁合金粉的形式，降低铋加入钢液的反应程度，降低Bi的添加成本。降低Bi的添加成本。

【技术实现步骤摘要】
一种铋锰铁合金包芯线


本专利技术涉及包芯线领域，尤其涉及一种铋锰铁合金包芯线。

技术介绍

随着机械加工的高速化、自动化和精密化逐渐发展，特别是汽车工业、家用电器和精密仪表工业的快速发展，人们对材料具有良好的切削性能和加工性能要求逐渐升高。因此，易切削钢得到了广泛发展，铅系易切削钢的产量居于第二位仅仅次于硫系，且拥有良好的力学性能及热处理性，常用于制造各类机械零件和汽车零件。然而铅会对环境造成污染，因此研究无铅易切削钢具有重要的现实意义。金属铋(Bi)外观呈银白色，有强烈的金属光泽，呈脆性，晶体结构为斜方晶系，由于金属铋无毒，且具有与金属铅相近的低熔点和高柔韧性，因此，在炼钢领域被用于替代铅，用于改善钢切削性能。Bi元素熔点为271.3℃，沸点为1560
±
5℃，向钢液中添加Bi元素易气化，使得铋加入钢液中易产生喷溅危险和大量烟气污染，且铋难以进入钢液中发挥作用，浪费较多，成本大大增加。申请公布号为CN102952995A的中国专利技术专利申请公开了一种环保型无铅易切削钢及其冶金方法，成分及重量百分含量为：C 0.04～0.15％、Mn0.95～1.40％、P 0.04～0.09％、S 0.25～0.45％、Si≤0.03％、Bi 0.025～0.25％、Ca0.10～0.35％、As≤0.03％、Cu≤0.03％、Cr≤0.03％、Ni≤0.03％、Mo≤0.03％、Al≤0.03％其余为Fe。先用转炉或电炉冶炼，再用精炼炉冶炼，然后连铸或模铸成坯，在精炼炉冶炼过程中加入相当于钢水总重量0.008～0.015％的纳米化石墨，使得产品中含有0.008～0.015％的纳米化固体C。但未提出如何保证Bi收得率，成本高。申请公布号为CN108359768A的中国专利技术专利申请公开一种环保易切削钢金属铋的合金化方法，利用喂线机将金属铋以包芯线的方式喂入钢液，铋包芯线直径为8～14mm，钢质外皮的厚度为0.5～1.5mm，铋元素颗粒的直径为0～3mm。钢包开启底吹气搅拌，喂入温度在1600～1780℃之间，喂入速率为80～110m/min，喂入后继续搅拌3～8min。此专利技术采取金属Bi加入，且收得率仅为50％，成本依然很大。申请公布号为CN110093477A的中国专利技术专利申请公开含铋易切削钢的铋添加工艺方法，在精炼末期，除铋以外的其它成分调整完成后，进行含铋包芯线的添加，具体步骤如下：1)喂线前生产条件的控制，控制钢液的渣层、温度和氧活度；2)含铋包芯线的喂入；3)喂线结束后的处理，其中，所述步骤2)采用间歇式喂线法，将含铋包芯线分至少3次间歇式喂入，每次喂入包芯线占加入总量的1/n，n为次数，每喂一次间隔15-20s。此专利技术工艺方法铋元素收得率仅有15-40％。

技术实现思路

专利技术目的：本专利技术旨在提供一种铋锰铁合金包芯线，解决现有包芯线制备过程中Bi元
素在钢液中收得率低的问题；本专利技术的第二目的是解决现有包芯线散热不佳的问题。技术方案：本专利技术所述的一种铋锰铁合金包芯线，包括芯部和外皮，所述外皮包括有起警示作用的反光层与起散热作用的散热层，所述反光层设置反光材料，所述反光材料包括保护层、反射层和底层，所述保护层为树脂材料制成，所述保护层的厚度为1mm，所述反射层中设置有用于反光的微棱镜，所述反射层的表面附着有反光材料的聚丙烯酸丁酯，所述保护层的下表面与反射层上表面通过胶水连接，所述反射层的下表面与底层的上表面通过胶水连接，所述微棱镜的正面亮度大于600cd/lx/m；所述底层为柔性橡胶制成；所述散热层设置于反光层下方，所述散热层采用石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的厚度为20μm。进一步的，所述芯部的材料为铋锰铁合金，所述铋锰铁合金以质量分数计，含量百分比为：Bi：40-45％、Mn：5-8％、Fe40-55％以及不可避免的杂质元素。一种铋锰铁合金包芯线的制备方法，包括以下步骤：(1)将铋、锰、铁材料原料打碎，混合成粒度小于2mm包芯线粉，然后冷压成铋锰铁合金坯；(2)将步骤(1)得到的铋锰铁合金坯进行预热，然后经热挤压成铋锰铁的金属丝；(3)将外皮的反光层与散热层进行贴合，静置24h，得到反光散热外皮；(4)最后采用厚度为5mm的外皮，将铋锰铁合金的金属丝包裹成实芯金属包芯线。进一步的，原材料铋锰合金中的Bi、Mn的质量比控制在5-10之间。进一步的，采用铋锰合金和含Fe量为99.0～99.99wt.％的工业铁粉作为原料。一种用于铋锰铁合金包芯线散热的石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将粉碎后的石墨与催化剂混合后倒入含有羧基的反应溶剂中250℃加热24h；(2)将步骤(1)得到的反应物去除上层清液后进行酸洗；(3)将步骤(2)得到的反应物超声、离心后，去上层清液干燥得到石墨烯，将得到的石墨烯叠膜、碳化，随后对碳化后的原料进行石墨化，所述石墨化的温度为2500摄氏度、时间为24H，在石墨化的过程中充入惰性气体保护，并设置压强为100个大气压；(4)石墨化之后取出，在卷膜机上将石墨化后的产品绕卷在管芯上；(5)通过控制放料轴的张力调整石墨膜的松紧度和倾斜度使石墨膜的受力点始终处于膜的中间位置，得到厚度为20μm仅用于铋锰铁合金包芯线散热的成品。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：(1)通过外皮包裹铋锰铁合金粉的形式，降低铋加入钢液的反应程度，大大提高铋元素在钢液中收得率，极大地降低Bi的添加成本。(2)通过在外皮设置反光层，当外部光源照射使包芯线时，反光层反光，可以起到警示作用。(3)通过在外皮设置散热层，可增加包芯线的耐久性。
附图说明
图1为本专利技术实施例的电子显微图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1
本实施例公开一种铋锰铁合金包芯线，包括芯部和外皮，所述外皮包括有起警示作用的反光层与起散热作用的散热层，所述反光层设置反光材料，所述反光材料包括保护层、反射层和底层，所述保护层为树脂材料制成，所述保护层的厚度为1mm，所述反射层中设置有用于反光的微棱镜，所述反射层的表面附着有反光材料的聚丙烯酸丁酯，所述保护层的下表面与反射层上表面通过胶水连接，所述反射层的下表面与底层的上表面通过胶水连接，所述微棱镜的正面亮度大于600cd/lx/m；所述底层为柔性橡胶制成；所述散热层设置于反光层下方，所述散热层采用石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的厚度为20μm。芯部的材料为铋锰铁合金，所述铋锰铁合金以质量分数计，含量百分比为：Bi：40-45％、Mn：5-8％、Fe：40-55％以及不可避免的杂质元素，铋锰铁合金包芯线线径为13.5mm，外皮为冷轧钢带，外皮厚度为5mm。实施例2本实施例公开一种铋锰铁合金包芯线的制备方法，包括以下步骤：(1)将铋、锰、铁材料原料打碎，混合成粒度小于2mm包芯线粉，然后冷压成铋锰铁合金坯；(2)将步骤(1)得到的铋锰铁合金坯进行预热，然后经热挤压成铋锰铁的金属丝；(3)将外皮的反光层与散热层进行贴合，静置24h，得到反光散热外皮；(4)最后采用厚度为5mm的外皮，将铋锰铁合金的金属丝包裹成实芯金属包芯线。原材料铋锰合金中的Bi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铋锰铁合金包芯线，包括芯部和外皮，其特征在于，所述外皮包括有起警示作用的反光层与起散热作用的散热层，所述反光层设置反光材料，所述反光材料包括保护层、反射层和底层，所述保护层为树脂材料制成，所述保护层的厚度为1mm，所述反射层中设置有用于反光的微棱镜，所述反射层的表面附着有反光材料的聚丙烯酸丁酯，所述保护层的下表面与反射层上表面通过胶水连接，所述反射层的下表面与底层的上表面通过胶水连接，所述微棱镜的正面亮度大于600cd/lx/m；所述底层为柔性橡胶制成；所述散热层设置于反光层下方，所述散热层采用石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的厚度为20μm。2.根据权利要求1所述的铋锰铁合金包芯线，其特征在于，所述芯部的材料为铋锰铁合金，所述铋锰铁合金以质量分数计，含量百分比为：Bi：40-45％、Mn：5-8％、Fe：40-55％以及不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1所述的铋锰铁合金包芯线，其特征在于，所述铋锰铁合金包芯线线径为13.5mm。4.权利要求1或2所述的包芯线，其特征在于：外皮为冷轧钢带，外皮厚度为5mm。5.如权利要求1所述铋锰铁合金包芯线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将铋、锰、铁材料原料打碎，混合成粒度小于2mm包芯线粉，然后冷压成铋锰铁合金坯；(2)将步骤(1)得到的铋锰铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东，李磊，王国柱，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：