【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钢材及其制造方法，尤其涉及一种纺织针基体用钢及其制造方法。
技术介绍
1、众所周知，纺织针是针织机械上的一种主要成圈机件，其通常由钢丝或钢带经机械加工制成，以用于把纱线编织成线圈并使线圈串套连接成针织物。
2、纺织针在服役过程中，承受着反复、周期性的疲劳应力，其质量至关重要。当前，影响纺织针使用性能和使用寿命主要因素是纺织针基体用钢的质量及热处理技术。
3、目前，为了满足使用需求，已有部分研究人员针对纺织针基体用钢进行了大量的研究，并取得了一定的研究成果：
4、例如：公开号为cn1772939a，公开日为2006年5月17日，名称为“高纯净钢纺织针用钢带及其生产方法”的中国专利文献，公开了一种高纯净纺针用钢带，其组分及含量为：c：0.9～1.0％，si：0.15～0.30％，mn：0.35～0.50％，p：≤0.030％，s：≤0.007％，cr：0.15～0.30％，其余为铁及不可避免的杂质；该专利文献主要描述了材料的冷轧工序，经过多道次的冷轧和退火后，得到厚度为0.4mm、硬度为hv255±15的冷轧带钢。该专利文献的技术方案主要通过冷轧、退火工艺得到高精度、高硬度的纺针冷轧原材料，且其技术方案中未体现具体的材料纯净度。
5、再例如：公开号为cn106062218a，公开日为2016年10月26日，名称为“纺织工具和用于所述纺织工具的制造方法”的中国专利文献公开了一种纺织针基体用材及其制造方法，其组分及含量为：c：≤0.7％，cr：11～30％，al：≤0.3
6、又例如：公开号为cn110629101a，公开日为2019年12月31日，名称为“一种耐磨性防污织针制备方法”的中国专利文献，公开了一种耐磨性防污织针制备方法，其组分及含量为：c：0.8～1.2％，si：0.1～0.5％，mn：0.3～0.8％，ti：0.1～0.2％；ni：0.1～0.4％；cr：0.1～0.3％，p：≤0.01％，s：≤0.03％，其余为铁；通过熔铸钢锭、退火、淬火、回火完成织针制造，并通过控制钢锭淬火时的入炉温度及加热速率，使得表面及芯部温度均匀，从而提高耐磨性。该专利文献成分添加了ti、ni元素，ti元素的添加极易在基体中形成tin，影响钢质纯净度，且ni为贵重金属，增加了合金成本。
7、从上述现有技术可以看出，在当前现有技术中，均未涉及到纺织针原材料的质量，如纯净度、组织特性对纺织针使用性能的影响。
8、为此，不同于上述现有技术，本专利技术设计并获得了一种新的纺织针基体用钢，该纺织针基体用钢具有很高的纯净度，且其微观组织为珠光体，该组织在纺织针基体用钢后续制备纺织针的球化退火工艺中，能够确保获得较高的球化率，以降低纺织针冲压开裂风险，从而可以有效提高纺织针的疲劳性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种纺织针基体用钢，该纺织针基体用钢具有很高的纯净度，其微观组织为珠光体，该组织在后续采用纺织针基体用钢制备纺织针的球化退火工艺中，能够确保获得较高的球化率，以降低纺织针冲压开裂风险，从而可以有效提高纺织针的疲劳性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术提出了一种纺织针基体用钢，其含有fe和不可避免的杂质，其还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
3、c：0.8～1.3％，si：0.10～0.40％，mn：0.20～0.80％，cr：0.10～0.50％，ca：0.0010～0.0040％；
4、所述纺织针基体用钢的微观组织为珠光体。
5、进一步地，在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，其各化学元素质量百分含量为：
6、c：0.8～1.3％，si：0.10～0.40％，mn：0.20～0.80％，cr：0.10～0.50％，ca：0.0010～0.0040％；余量为fe和其他不可避免的杂质。
7、在本专利技术中，专利技术人通过合理的成分设计并配合严格的生产工艺，获得了一种微观组织为珠光体组织的纺织针基体用钢，该组织在后续采用纺织针基体用钢制备纺织针的球化退火工艺中，能够确保获得较高的球化率，并降低纺织针冲压开裂风险。采用本专利技术这种技术方案所得到的纺织针基体用钢具有非常高的纯净度，其各类夹杂物均≤1.5级，而较高的纯净度也能降低纺织针在加工使用过程中的开裂风险，提高疲劳性能。
8、在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，各化学元素的设计原理如下所述：
9、c：在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，c是钢中不可或缺的基本元素之一，也是最基本的强化元素。c作为钢中的间隙原子，对提高钢材的强度起着非常重要的作用；同时，c也是影响组织均匀性、淬火强韧性的重要元素，钢中c元素含量越高，则钢材马氏体的强度越高，材料的塑性和韧性越差。基于此，考虑到c元素含量对钢材性能的影响，为保证获得合适的强韧性，在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，将c元素的质量百分含量控制在0.8～1.3％之间。
10、si：在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，si元素是钢中的基本元素之一，si有较强的固溶强化效果，同时，si还能够在炼钢过程起到部分脱氧的作用，从而减轻钢中其它杂质的危害。但需要注意的是，钢中si元素含量不宜过高，当钢中si元素含量太高时，会降低钢的导热性，并在钢带加热和冷却过程中，引起内裂。为此，考虑到si元素含量对钢材性能的影响，在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，将si元素的质量百分含量控制在0.10～0.40％之间。
11、mn：在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，mn也是钢中最基本的元素之一，其同时也是扩大奥氏体相区的重要元素。钢中添加适量的mn元素可以有效降低钢材的临界淬火速度，稳定奥氏体，细化晶粒，提高钢材的强度和韧性；但需要注意的是，mn元素易于与s元素结合，形成mns夹杂物，从而影响钢质纯净度。因此，考虑到mn元素含量对钢材性能的影响，在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，将mn元素的质量百分含量控制在0.20～0.80％之间。
12、cr：在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，cr元素在钢中溶入铁素体，可以起到固溶强化效果，并有效提高铁素体强度；另外，cr还能提高钢材的淬透性，以使钢在冷速不高的情况下直接进入马氏体相变区。cr含量的添加一般根据碳含量以及零件热处理后所需芯部硬度来决定。因此，为了保证淬透性及材料的强韧性，在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，将cr元素的质量百分含量控制在0.10～0.50％之间。
13、ca：在本专利技术所述的纺织针基体用钢中，钢中添加适量的ca元素能够起到控制硫化物的形态的作用，使长条状的硫化物转变成球状，降低纺针在折弯加工过程中的开裂风险。一般ca元素的含量需高于0.0010％时才能起到作用，但是当钢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纺织针基体用钢，其含有Fe和不可避免的杂质，其特征在于，还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
2.如权利要求1所述的纺织针基体用钢，其特征在于，其各化学元素质量百分含量为：
3.如权利要求1或2所述的纺织针基体用钢，其特征在于，在不可避免的杂质中，P≤0.020％，S≤0.003％，N≤0.005％。
4.如权利要求1或2所述的纺织针基体用钢，其特征在于，其各类夹杂物≤1.5级。
5.一种纺织针，其特征在于，其采用如权利要求1-4中任意一项所述的纺织针基体用钢制得。
6.如权利要求5所述的纺织针，其特征在于，在球化退火后，其微观组织具有均匀地分布在铁素体基体上的细小的球状渗碳体，球化率达到95％以上。
7.如权利要求6所述的纺织针，其特征在于，球化退火温度为650～750℃。
8.如权利要求5或6所述的纺织针，其特征在于，其经过淬火+回火热处理后的截面硬度≥60HRC。
9.如权利要求8所述的纺织针，其特征在于，其中淬火温度为820～880℃，回火温度为220～300℃。<...
【技术特征摘要】
1.一种纺织针基体用钢，其含有fe和不可避免的杂质，其特征在于，还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
2.如权利要求1所述的纺织针基体用钢，其特征在于，其各化学元素质量百分含量为：
3.如权利要求1或2所述的纺织针基体用钢，其特征在于，在不可避免的杂质中，p≤0.020％，s≤0.003％，n≤0.005％。
4.如权利要求1或2所述的纺织针基体用钢，其特征在于，其各类夹杂物≤1.5级。
5.一种纺织针，其特征在于，其采用如权利要求1-4中任意一项所述的纺织针基体用钢制得。
6.如权利要求5所述的纺织针，其特征在于，在球化退火后，其微观组织具有均匀地分布在铁素体基体上的细小的球状渗碳体，球化率达...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晨，杨才定，华骏山，王金涛，周亮，范佳杰，庞厚君，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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