一种冷镦辐条用不锈钢丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种冷镦辐条用不锈钢丝，按质量百分含量计，所述不锈钢丝的成分包括Cr 10～15％、Mo 2.5～6.5％，Ni 6.5～10.5％，Co 7～15％，Al 0.5～4.0％，C≤0.08％，N 0.06～0.10％，Si≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术还公开了一种冷镦辐条用不锈钢丝的制备方法。本发明专利技术的不锈钢丝因Mo、Co和Al的加入而具有优异的韧性、抗拉强度和耐腐蚀性，其磁性也得到了较大的提升。在对不锈钢丝进行拉拔时，先使用小减面率的工艺对其进行拉拔，中间几道次采用大减面率工艺制作，最后减小减面率进行再次拉拔，可有效降低不锈钢丝的磁性。低不锈钢丝的磁性。低不锈钢丝的磁性。

【技术实现步骤摘要】
一种冷镦辐条用不锈钢丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及辐条领域，具体涉及一种冷镦辐条用不锈钢丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着对健康生活方式和环保理念的倡导，自行车作为一种绿色代步工具和健身方式一直都深受人们的青睐，人们对自行车的性能逐渐提出了越来越高的要求。在影响自行车性能的各重要部件中，辐条是车辆使用过程中最易出现问题的部件之一，其常见问题有生锈、断裂等。这些问题不仅影响车的美观，而且不利于骑乘的舒适性和安全性。
[0003]辐条材料是辐条性能的决定性因素。近年来，辐条材料由传统的碳钢逐渐向不锈钢转变。相比于碳钢产品，不锈钢制品在生产工艺环保性、力学强度、耐蚀性、外观等方面有明显优势。目前国内外已有多种牌号的辐条用不锈钢，例如SUS304、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Mo、12Cr18Ni9、06Cr18Mn3Ni8N等，虽然这些类型的不锈钢制作成的不锈钢丝具有较好的力学性能和耐腐蚀性，但是，由于不锈钢材料本身带有磁性或加工过程中处理不当，制作成的不锈钢丝大多都带有较大的磁性，这对辐条的使用将会产生不利影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种冷镦辐条用不锈钢丝及其制备方法，以增强不锈钢丝的力学性能及耐腐蚀性，并降低其磁性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是提供一种冷镦辐条用不锈钢丝，其特征在于，按质量百分含量计，所述不锈钢丝的成分包括Cr 10～15％、Mo 2.5～6.5％，Ni 6.5～10.5％，Co 7～15％，Al 0.5～4.0％，C≤0.08％，N 0.06～0.10％，Si≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0006]进一步优选的技术方案为，按质量百分含量计，所述不锈钢丝的成分包括Cr 10～12％、Mo 4.5～6.5％，Ni 6.5～8％，Co 12～15％，Al 0.5～2.0％，C≤0.08％，N 0.06～0.10％，Si≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0007]进一步优选的技术方案为，按质量百分含量计，所述不锈钢丝的成分包括Cr 13～15％、Mo 2.5～4.5％，Ni 8.5～10.5％，Co 7～10％，Al 2.5～4.0％，C≤0.08％，N 0.06～0.10％，Si≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0008]为了改善不锈钢丝的力学性能和耐腐蚀性，减小其磁性，本专利技术提供的技术方案是在成分中加入少许Mo元素以替换部分Cr，同时增加一定量的Co元素以替换Ni，并对各元素的占比进行适量的调整。
[0009]根据不锈钢成分设计Schaeffler图即图1可知：
[0010]铬当量＝wt.％Cr+wt.％Mo+0.5wt.％(Si+Ti)+3wt.％Al+wt.％V，
[0011]镍当量＝wt.％Ni+30wt.％(C+N)+0.5wt.％Mn+0.3wt.％Cu。各元素前的数字为该元素形成奥氏体化能力相当于镍形成奥氏体能力的倍数。
[0012]Cr是铁素体形成元素，作用是缩小奥氏体相区和扩大铁素体相区，对于高Cr的奥
氏体不锈钢，必须添加Mn、Ni、N等奥氏体形成元素以稳定奥氏体组织。Cr与N元素会生成氮化物如CrN、Cr2N等，也会与C元素生成碳化物，如Cr
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C6、Cr7C3等，这些沉淀物将降低基体的结合能，并影响钢材的耐腐蚀性能和塑性。Cr在不锈钢上的突出作用是提高耐腐蚀性，这是因为在材料表面形成了Cr2O3钝化膜以保护钢不受腐蚀。从图1中可以看出，若要在不锈钢中形成稳定的奥氏体，一般合金中Cr的含量不低于13％。
[0013]Ni是奥氏体不锈钢中重要元素，它是形成奥氏体的首选元素，因为Ni对不锈钢的贡献是多方面的，除了能形成稳定奥氏体外，由于不锈钢中Cr
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Ni共存，Ni可促进不锈钢钝化膜稳定性，可显著提高不锈钢塑、韧性，可降低不锈钢的脆性转变温度，具有抗低温性和抗磁性及对冷成型性和焊接性有利等特征。
[0014]Mo是铁素体形成元素，可以强化基体。Mo不仅能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能；结构钢中加入Mo，可以抑制脆性，提高机械性能。Mo的加入还可以使不锈钢的钝化膜更致密牢固，改善耐点腐蚀的性能，特别在氯化物溶液(Cl
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)中，和Cr交互作用效果更明显。在Ni
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Cr类不锈钢中，适量添加Mo元素，同时减小Cr的含量，不仅可以提升不锈钢的耐腐蚀性能，同时也可稳定奥氏体组织。本专利技术的技术方案中，Cr的含量为10～14％，Mo的含量为2.5～6.5％。
[0015]Al是铁素体形成元素，常用的脱氧剂。Al可细化晶粒，提高钢的冲击韧性；Al还具有增强抗氧化性和抗腐蚀性能的作用。Al2O3钝化膜相对于Cr2O3钝化膜而言更加细致加密，热力学稳定性更好；同时Al2O3氧化层可提高合金高温抗氧化性能，使其可在更高温度和恶劣的环境中应用。Al的不足是其含量会影响钢的热加工和切削加工性能，Al还使奥氏体相区缩小，并增加层错能抑制马氏体相变。本专利技术的不锈钢成分种，Al的含量控制在0.5～2.5％。
[0016]Co是铁素体形成元素，可使钢的热加工曲线左移，降低过冷奥氏体的稳定性和淬透性，加入Co可使Fe的自扩散系数增加，以获得超高强度和良好的综合机械性能。向不锈钢的成分中加入适量Co，同时稍微减少Ni的含量，有助于提升不锈钢的综合性能。Co的含量控制在7～15％，Ni的含量控制在6.5～10.5％。
[0017]从镍当量公式中可见，C与N是形成奥氏体能力最强的两个元素，是Ni的30倍；但是在奥氏体不锈钢中一般不采用C作为形成奥氏体的元素，因为，随着钢中C含量的增加，虽然可以提高强度，但是钢的塑、韧性、耐蚀性、冷成型性、焊接性等要显著降低，一般认为其弊远远大于利，所以C含量要尽量降低，本专利技术碳含量确定为≤0.08％。
[0018]近年来，N被大量应用在奥氏体和双相不锈钢中，因为N通过固溶强化可显著提高钢的强度，同时钢中含有足够量的铬元素，N可提高钢的钝化能力，提高奥氏体不锈钢耐蚀性。综上所述，本专利技术的冷镦不锈钢丝，具有低屈强比、高塑性、抗氧化性好、抗低温性好、抗磁性好、抗晶间腐蚀等诸多优点，因此可部分替代OCr18Ni9等传统的Cr
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Ni奥氏体不锈钢。
[0019]为了防止不锈钢丝在拉拔等工序中发生成分偏析，或因形变诱导导致奥氏体不锈钢中产生较多的磁性相如马氏体、铁素体等，本专利技术优选的技术方案为，按质量百分含量计，所述不锈钢丝的成分包括Cr 10～12％、Mo 4.5～6.5％，Ni 6.5～8％，Co 12～15％，Al 0.5～2.0％，C≤0.08％，N 0.06～0.10％，Si≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，余量为Fe及不可避免的杂质；或Cr 13～15％、Mo 2.5～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷镦辐条用不锈钢丝，其特征在于，按质量百分含量计，所述不锈钢丝的成分包括Cr 10～15％、Mo 2.5～6.5％，Ni 6.5～10.5％，Co 7～15％，Al 0.5～4.0％，C≤0.08％，N 0.06～0.10％，Si≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，余量为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的不锈钢丝，其特征在于，按质量百分含量计，所述不锈钢丝的成分包括Cr 10～12％、Mo 4.5～6.5％，Ni 6.5～8％，Co 12～15％，Al 0.5～2.0％，C≤0.08％，N 0.06～0.10％，Si≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，余量为Fe及不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的不锈钢丝，其特征在于，按质量百分含量计，所述不锈钢丝的成分包括Cr 13～15％、Mo 2.5～4.5％，Ni 8.5～10.5％，Co 7～10％，Al 2.5～4.0％，C≤0.08％，N 0.06～0.10％，Si≤0.6％，P≤0.03％，S≤0.02％，余量为Fe及不可避免的杂质。4.一种根据权利要求1
‑
3中任一项所述的不锈钢丝的制备方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓光，
申请(专利权)人：江苏康瑞新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：