高强度耐腐蚀抗菌型胸罩用不锈钢丝及其制造方法
专利汇可以提供高强度耐腐蚀抗菌型胸罩用不锈钢丝及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种高强度耐 腐蚀 抗菌型胸罩用不锈 钢 丝及其制造方法， 不锈钢 丝主要是由以下 质量 分数的 合金 元素组成：C 0.60－0.10、Si＜1.00、Mn＜2.00、P＜0.03、S＜0.02、Cr 18.00－20.00、Ni 7.00－8.00、Cu 2.0－3.0、N 0.10－0.18，余量Fe以及不可避免的杂质。其制造方法包括以下工艺步骤：皮膜处理、烘干；在 拉丝 机上连续多道次 拉拔 ，第一道采用30％减面率，以后逐次递减减面率，共进行6－7道次拉拔后， 收线 ，成品前钢丝预留10－15％轻拉成品减面率； 清洗剂 表面清洗、连续炉光亮 退火 ；采用单道次倒立式拉丝机油拉，减面率10％－15％，拉拔到成品规格。本发明既可以节约用Ni、且钢的强度和耐蚀性不但不会降低还可以适当提高。，下面是高强度耐腐蚀抗菌型胸罩用不锈钢丝及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种高强度耐腐蚀抗菌型胸罩用不锈钢丝，其特征在于所述不锈钢 丝主要是由以下质量分数的合金元素组成：C 0.60-0.10、Si＜1.00、 Mn＜2.00、P＜0.03、S＜0.02、Cr 18.00-20.00、Ni 7.00-8.00、Cu 2.0-3.0、N0.10-0.18， 余量Fe以及不可避免的杂质。
2.一种如权利要求1所述的高强度耐腐蚀抗菌型胸罩用不锈钢丝的制 造方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：
步骤一、皮膜处理、烘干
采用皮膜剂对Φ5.5mm线材表面进行皮膜处理，然后在烘干炉烘干， 炉温100-150℃，时间0.5-1.0小时；
步骤二、粗拉、收线
皮膜处理后的线材在拉丝机上连续多道次拉拔，第一道采用30％减面 率，以后逐次递减减面率，共进行6-7道次拉拔后，收线，成品前钢丝预 留10-15％轻拉成品减面率；
步骤三、清洗剂表面清洗、连续炉光亮退火
采用连续光亮热处理炉，工字轮放线后首先采用清冼剂清洗，然后水 洗、吹干进入管式炉，炉温1100℃±10℃，线速度20-30m/分，管内通入 氨分解后75％H2、25％N2混合气体保护，水冷，水洗，烘干；
步骤四、油拉
采用单道次倒立式拉丝机油拉，减面率10％-15％，拉拔到成品规格。
技术领域
本发明涉及一种胸罩用不锈钢丝及其制造方法。主要用于纺织、轻工 行业制衣胸罩定型，还可以用于连接扣、耳机线、表带等。属金属制品技 术领域。
背景技术
据资料统计中国2006年胸罩用不锈钢丝消费量达6000吨。由于Ni 是比较稀缺且价格昂贵的金属，又是战略资源，近二年来镍金属价格暴涨， 不锈钢价格也随着不断攀升，为此，国内外不锈钢专家不断地开发出一系 列新型不锈钢牌号，因为，在满足产品综合性能前提下，也没有必要大量 使用价格昂贵的稀缺的镍金属，科学用Ni、合理用Ni、节约用Ni是当务 之急，也是明智之举。依据上述理念寻求某种元素部分代替贵重的金属Ni， 就是本发明专利的出发点和落脚点。
发明内容
本发明的目的是这样实现的：一种高强度耐腐蚀抗菌型胸罩用不锈钢 丝，它主要是由以下质量分数的合金元素组成：C 0.60-0.10、Si＜1.00、 Mn＜2.00、P＜0.03、S＜0.02、Cr 18.00-20.00、Ni 7.00-8.00、Cu2.0-3.0、N0.10-0.18， 余量Fe以及不可避免的杂质。
本发明各合金元素含量确定的理论依据：
本发明主要元素含量的确定是C、Cr、Ni、N和Cu，其余合金元素为 通常使用含量范围，在此不在详述。
镍当量：
镍当量＝Ni％+30×％(C+N)+0.5×％Mn，各元素前的数字为该元素形成 奥氏体化能力相当于Ni形成奥氏体能力的倍数。
1)Ni含量的确定
从公式中可见，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对不锈钢贡献是多方面的，除了能形成奥氏体外，Ni可 促进不锈钢钝化膜稳定性，可提高钢的耐蚀性；另外Ni可显著改善钢的塑、 韧性，可降低钢的脆性转变温度，具有抗低温和抗磁性及提高钢冷成型性 和可焊接性等。所以Ni是奥氏体钢中不可缺少的重要元素。但是可通过加 入N代替Ni，获得相同的效果，所以本发明适当降Ni加N元素是可行的， 本发明将Ni平均降低2％是适宜的，确定Ni含量为7.0％-8.0％是可行的。
2)C含量的确定
C是形成奥氏体能力最强的元素，是Ni的30倍。但是在奥氏体不锈 钢中一般不采用C作为形成奥氏体的主要元素，因为，随着C含量的增加， 虽然可以提高钢的强度，但是塑、韧性、耐蚀性、冷成型性、可焊性均要 显著下降，一般认为弊远远大于利，因此，C含量尽量降低，但是，不能 太低，否则钢的强度不能得到保证，本发明专利C含量确定为0.06％-0.10％ 是合理的。
3)N含量的确定
N不但是形成奥氏体的最强元素之一，同时，N可通过固溶强化显著提 高奥氏体钢强度，同时，对钢的塑、韧性不会明显降低，当钢中N含量达 到0.15％时，相当于4.5％Ni形成奥氏体的能力，同时可提高σb100N/mm2。 另外，根据耐点蚀当量值PRE＝Cr％+3.3×Mo％+16×N％公式可知，N可提高 耐点蚀能力是Cr的16倍之多。再有，N可以通过AOD精练时吹入N气， 取代吹Ar，来提高钢中N含量达到0.20％左右，因为N元素取之于空气中， 来源丰富，价格低廉，添加方便，有益作用显著，所有用N代部分Ni是奥 氏体不锈钢最科学的明智之举。
4)Cr含量的确定
Cr是对不锈钢耐蚀性有绝对影响的，随着Cr含量的增加，不锈钢耐 蚀性也相应的提高，所以Cr含量的增加，不锈钢耐蚀性也相应的提高，所 以Cr元素是不锈钢中不可替代的元素，一般不少于13％，本发明Cr含量 保持原304H中Cr含量范围18.0％-20.0％。
5)Cu含量的确定
Cu可提高不锈钢的耐蚀性。同时Cu在钢的表面可析出富Cu的金属间 相ε，具有抗菌性。另外在硫酸中耐蚀性更加明显，同时，还可以改善钢 的塑性及冷成型等，所以Cu含量确定为2.0％-3.0％，也是合理的。
本发明在不降低Cr含量的前提下，首先保证钢的不锈性，用N元素 代替部分Ni金属，同时加入不大于3.0％的Cu金属，使钢的综合性能指标 达到或超过304H牌号实际水平，满足用于胸罩、耳机线等用途。
综上所述，在304H牌号中对其主要化学成分含量进行适当调整是可行 的，在C含量基本不变，采取降Ni、加N、保Cr加Cu的情况下，既可以 获得稳定的奥氏体组织，钢的抗拉强度不但不会降低还可以适当提高100 N/mm2，同时耐蚀性也会提高，尤其是具有抗菌性是本发明的一大特色，钢 的塑、韧、冷加工性、可焊性均能提高，完全满足胸罩用工艺性能要求， 因此该钢号设计是合理的，科学的，经济的，适用的。
本发明胸罩用不锈钢丝的制造方法的工艺步骤如下：
步骤一、皮膜处理、烘干
采用皮膜剂对Φ5.5mm线材表面进行皮膜处理，然后在烘干炉烘干， 炉温100-150℃，时间0.5-1.0小时；
步骤二、粗拉、收线
皮膜处理后的线材在拉丝机上连续多道次拉拔，第一道采用30％减面 率，以后逐次递减减面率，共进行6-7道次拉拔后，收线，成品前钢丝预 留10-15％轻拉成品减面率；
步骤三、清洗剂表面清洗、连续炉光亮退火
采用连续光亮热处理炉，工字轮放线后首先采用清冼剂清洗，然后水 洗、吹干进入管式炉，炉温1100℃±10℃，线速度20-30m/分，管内通入 氨分解后75％H2、25％N2混合气体保护，水冷，水洗，烘干；
步骤四、油拉
采用单道次倒立式拉丝机油拉，减面率10％-15％，拉拔到成品规格。
制造工艺过程的控制：
Cr、Ni量对冷加工硬化系数K值影响
当Cr含量一定时，随着Ni含量的降低，同时添加N元素后，冷加工 硬化系数K值增大，钢丝在拉拔时比较困难，例如当Cr含量17％，Ni含量 10％时，K＝12.5；当Ni含量8％时，K＝14.5；当Ni含量6.5％，K＝16.5。由于 K值的增大，第一道次拉拔减面率应加大，本发明第一道次拉拔减面率30％， 以后逐次递减减面率，其他道次减面率按递减分配，经过6-7道次拉拔， 总减面率达到80％-85％。然后经过氨分解气体保护下连续炉光亮退火，光 亮退火温度1100℃±10℃，最终成品再经过一道次油拉拉拔减面率为 10％-15％。这样工艺过程控制有以下四个创新点：
1)随着硬化系数K值增大，第一道次拉拔减面率由一般的20％加大到 30％，是工艺控制第一个创新点；
2)光亮退火温度由一般的1050℃提高到1100℃±10℃，促使碳、氮 的化合物充分溶解，尤其是促进ε富Cu金属间相析出，有利于钢的表面抗 菌性，是工艺控制的第二个创新点；
3)最后一道次成品油拉拉拔采用较大减面率，一般减面率为10％以下， 这里采用15％减面率，从而使成品钢丝抗拉强度最高可达到1800MPa左右， 是工艺控制的第三个创新点；
4)成品钢丝采用倒立式拉丝机，同时采用润滑剂为油性的，从而使成 品钢丝达到光亮美观，得到用户的青睐，这是工艺控制的第四个创新点。
本发明在保证钢中铬含量稳定的前题下(即保证钢耐腐蚀)，采用降 Ni，加N的方法，同时，在制造钢丝过程，通过增加总减面率和加大最终 成品钢丝拉拔减面率等手段，这样一来钢的综合性能指标完全达到用户使 用要求，同时钢的成本也得到降低。
综上所述，本发明不但节约贵重金属Ni，而且加入Cu、N成分后，力 学性能、抗拉强度比304H牌号有一定的提升，同时也完全满足用户技术条 件要求。
所生产的钢丝产品主要技术指标如下：
1)钢号：1Cr19Ni8CuN(12Cr19Ni8CuN)
2)化学成分％
C Si Mn P S Cr Ni N Cu 0.10- 0.16 ＜ 1.00 ＜ 2.00 ＜ 0.030 ＜ 0.020 18.00- 20.00 7.00- 8.00 0.10- 0.18 2.0- 3.0
3)尺寸规格、允许偏差
直径(mm) 1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.5、2.8、3.0
直径(mm) 1.2-3.0 允许偏差 ±0.01
4)交货状态
冷拉亮面或半亮面状态交货。
5)力学性能
钢丝直径(mm) ＜1.80 ≥1.80
抗拉强度(N/mm2) ≥1750 ≥1600。
具体实施方式
步骤一、皮膜处理、烘干
采用皮膜剂对Φ5.5mm线材表面进行皮膜处理，然后在烘干炉烘干， 炉温100-150℃，时间0.5-1.0小时；
步骤二、粗拉、收线
皮膜处理后的线材在拉丝机上连续多道次拉拔，第一道采用30％减面 率，以后逐次递减减面率，共进行6-7道次拉拔后，收线，成品前钢丝预 留10一15％轻拉成品减面率；
步骤三、清洗剂表面清洗、连续炉光亮退火
采用连续光亮热处理炉，工字轮放线后首先采用清冼剂清洗，然后水 洗、吹干进入管式炉，炉温1100℃±10℃，线速度20-30m/分，管内通入 氨分解后75％H2、25％N2混合气体保护，水冷，水洗，烘干；
步骤四、油拉
采用单道次倒立式拉丝机油拉，减面率10％-15％，拉拔到成品规格。
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