一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法，包括以下质量百分比的成分：C：0.07～0.16％；Mn：4％～7％，Mo：0.3％～0.7％，Cr：20～25％；Ni：0.5～2.5％；N：0.15～0.3％；Nb：≤0.02％；P：＜0.05％，S：＜0.05％，余量Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术还公开了一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝的制备方法，包括：备料；熔炼；AOD精炼；均匀化处理；热轧；固溶；拉拔。获得的双相不锈钢丝组织内部铁素体体积含量为40％

【技术实现步骤摘要】
一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及不锈钢丝
，尤其是涉及一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]双相不锈钢是指室温下具有铁素体与奥氏体双相的钢，屈服强度达到400
‑
550MPa，是普通不锈钢的2倍，并且双相不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优于普通的奥氏体不锈钢。双相不锈钢由于双相组织的存在，造成局部的变形不均匀，影响变形行为，与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的冷加工硬化效应较大，尤其在变形初期，粗钢丝在冷拉成型中，初始变形抗力较大，且延伸率比奥氏体不锈钢要低。
[0003]现有专利CN105624580A公开了一种双相不锈钢丝及其制备方法，针对现有电气化铁路接触网用张力补偿装置用钢丝合金含锰量过高，不利于耐蚀性的提升，且合金元素的总量偏低，钢丝的强度难以保障的问题，提供了一种双相不锈钢丝，其化学成分按质量百分比计为：C：0.008
‑
0.016％，Cr：20
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28％，Ni：3
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8％，Mo：1
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6％，Mn：0.1
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1％，Si：0.1
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1％，Cu：0.1
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0.6％，N：0.05
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0.5％，Ce：0.03
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0.2％，B：0.001
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0.005％，P≤0.03％，S≤0.01％，O≤0.01％，余量：Fe及不可避免的杂质；其制备步骤为：中频感应熔炼－电渣重熔－热轧－拉丝、固溶－表面酸洗并清洗－冷拉；以此获得的钢丝具有高的抗拉强度、优良的抗腐蚀性能和优异的抗疲劳性能，通过工艺设计和实施，使双相不锈钢丝能满足张力补偿绳的性能要求，解决双相不锈钢丝冷拉成形难的技术问题。但是该专利获得的双相不锈钢丝的拉伸强度低，并且Ni、Mo元素含量高，增加了双相不锈钢的成本。
[0004]专利CN 105779906 A公开一种耐疲劳桥梁拉吊索用不锈钢钢丝制造方法，合金成分：C：≤0.12％；Si：≤1.00％；Mn：14.0
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19.0％；P≤0.06％；S≤0.01％；Cr：18.0
‑
22.0％；Ni：1.0
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2.0％；N：0.45
‑
0.65％；余量为铁和不可避免的杂质。该项专利通过提高合金成分来提高制品的耐疲劳性能，但合金含量的提高，使制造成本提高，同时成形加工性能变差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝，解决现有的双相不锈钢丝强度低、成本高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝，包括以下质量百分比的成分：C：0.07～0.16％；Mn：4％～7％，Mo：0.3％～0.7％，Cr：20～25％；Ni：0.5～2.5％；N：0.15～0.3％；Nb：≤0.02％；P：＜0.05％，S：＜0.05％，余量Fe及不可避免的杂质。
[0007]优选的，所述0.22％＜C+N＜0.55％。
[0008]上述具有高强度的节镍型双相不锈钢丝的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、备料，根据成分配比称取各原料；
[0010]S2、熔炼，将称量好的原料放入中频感应炉中进行熔炼；
[0011]S3、精炼，将熔炼后的钢液进行AOD精炼，并调整钢液的成分，浇铸成铸锭；
[0012]S4、均匀化处理，将冷却后的铸锭进行均匀化处理；
[0013]S5、热轧，将均匀化处理后的铸锭进行热轧，热轧成直径为6.5mm
‑
14.0mm的盘条；
[0014]S6、固溶，将盘条进行固溶处理，并对固溶处理后的盘条进行酸洗；
[0015]S7、拉拔，将酸洗后的盘条进行冷拉处理，盘条的总减面率为70％
‑
80％，得到3mm
‑
6.5mm的双相不锈钢丝。
[0016]优选的，所述S1中，原料采用工业纯铁、金属镍块、低碳铬铁、锰铁、硅铁、铌铁、钛铁和高氮铬铁。
[0017]优选的，所述S2中，首先将工业纯铁、金属镍块和低碳铬铁放入中频感应炉内熔炼，待完全熔化后，再加入高氮铬铁，熔化后静置。
[0018]优选的，所述S3中，在AOD精炼过程中依次加入硅铁、锰铁，静置2分钟，再依次加入铌铁、钛铁。
[0019]优选的，所述S4中，均匀化处理的温度为1150℃
‑
1200℃，保温时间为1h
‑
2h。
[0020]优选的，所述S5中，热轧的终轧温度为950℃
‑
1050℃。
[0021]优选的，所述S6中，固溶处理的温度为1030℃
‑
1080℃，保温时间为2h
‑
3h。
[0022]优选的，所述S7中，分6道次拉拔，拉拔的最大减径系数为1.18，最小减径系数为1.06。
[0023]本专利技术所述的一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法的优点和积极效果是：
[0024]1、通过调整双相不锈钢的成分和热处理工艺，提高了铁素体
‑
奥氏体两相配比，铁素体体积含量达到40％
‑
50％，可以在拉拔过程中增大减径系数，减少拉拔次数，简化工艺，节约生产成本。
[0025]2、通过控制双相不锈钢的成分和热处理工艺，使得双相不锈钢具有优异的耐腐蚀性能和力学性能。根据孔蚀指数(PRE)表示：
[0026]PRE＝％Cr+3.3
×
％Mo+16
×
％N
[0027]因此，PRE值越大，耐腐蚀性越好，通过控制成分PRE值相对较高，具有良好的耐蚀性。通过提高铁素体相在两相中的占比，从而使得双相不锈钢的强度增加，因此获得了比较高的抗拉强度。在应力的作用下，当铁素体相产生裂纹，传播到奥氏体相时，产生裂纹尖端形变带的应力会被形变能大的奥氏体相缓和，所以具有一定的塑性。
[0028]3、通过“Mn+N”代替“Ni”，降低了Ni的使用量，降低了合金的成本，并且提高了合金的抗拉强度和延伸率。双相不锈钢丝室温抗拉强度≥2000MPa，断后延伸率为4％
‑
10％。
附图说明
[0029]图1为本专利技术一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法实施例1的金相图；
[0030]图2为本专利技术一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法实施例2的金相图；
[0031]图3为本专利技术一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法实施例3的金相图；
[0032]图4为本专利技术一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法实施例4的金相图；
[0033]图5为本专利技术一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝及其制备方法实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝，其特征在于，包括以下质量百分比的成分：C：0.07～0.16％；Mn：4％～7％，Mo：0.3％～0.7％，Cr：20～25％；Ni：0.5～2.5％；N：0.15～0.3％；Nb：≤0.02％；P：＜0.05％，S：＜0.05％，余量Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝，其特征在于：所述0.22％＜C+N＜0.55％。3.根据权利要求1或2所述的一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、备料，根据成分配比称取各原料；S2、熔炼，将称量好的原料放入中频感应炉中进行熔炼；S3、精炼，将熔炼后的钢液进行AOD精炼，并调整钢液的成分，浇铸成铸锭；S4、均匀化处理，将冷却后的铸锭进行均匀化处理；S5、热轧，将均匀化处理后的铸锭进行热轧，热轧成直径为6.5mm
‑
14.0mm的盘条；S6、固溶，将盘条进行固溶处理，并对固溶处理后的盘条进行酸洗；S7、拉拔，将酸洗后的盘条进行冷拉处理，盘条的总减面率为70％
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80％，得到3mm
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6.5mm的双相不锈钢丝。4.根据权利要求3所述的一种具有高强度的节镍型双相不锈钢丝的制备方法，其特征在于：所述S1中，原料采用工业纯铁、金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成刚，毛宇奇，刘振宇，曹光明，王鹏杰，吉祥，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：