[发明专利]制造不锈钢产品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造双相不锈钢丝产品的方法。

背景技术

双相不锈钢合金具有由约45至65%奥氏体和35至55%铁素体组成的微观结构。所述双相结构抑制晶粒生长并且因此细小的晶粒度对双相不锈钢合金非常高的强度作出贡献。与奥氏体不锈钢丝产品相比，已知双相不锈钢丝产品具有与良好的抗疲劳特性结合的优异的耐腐蚀性和高机械强度，并因此适用于在例如海水应用中的弹簧应用。

双相不锈钢丝产品的生产路线由退火或不退火，具有5.5-1.2mm直径的线材开始。将所述线材在盐酸中酸洗以除去氧化皮，并将载体，通常为水合钠涂覆到线材表面上以利于拉拔。然后将线材在几个减径步骤中冷拉成最终的钢丝尺寸。中间退火步骤通常是必要的以达到2.5mm以下的最终尺寸。可将获得的最终钢丝产品用于例如其中必需优异耐腐蚀性的弹簧应用中。

然而，对于特定应用，其中使终产品经历严重的高周疲劳和高动态应力，例如用于喷射泵的弹簧，期望改进双相不锈钢丝产品的抗疲劳特性。众所周知的用于具有改进的抗疲劳特性的常规奥氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢丝产品的生产路线包括剥皮步骤，其给予终产品以更好的表面质量和因此较少的裂纹引发点，以及因此改进的抗疲劳性。除用于生产双相不锈钢丝产品的上述步骤之外，剥皮的奥氏体不锈钢丝产品的生产路线包括在拉拔至最终尺寸之前使用切边模剥皮的步骤，和在剥皮后额外的酸洗步骤，包括盐浴炉、二次酸洗、盐酸，以及施加载体涂层。

因为双相不锈钢丝的特殊性质，例如其高机械强度和其奥氏体与铁素体的组合，然而结果是难以调节剥皮过程，从而使其可包括在双相不锈钢丝的生产路线中。铁素体相倾向于粘着在切边模上而奥氏体相是坚韧的和硬的，这导致高工具磨损和差切屑断裂。甚至在退火条件下，当不锈钢合金的晶粒度通常较大时，双相不锈钢合金的晶粒度也较小，其与化学组成结合产生非常硬的材料。因此，双相不锈钢合金的特性使其难以将双相不锈钢线材剥皮。

发明内容

因此目标问题是提供一种制造双相不锈钢丝产品的方法，其与常规制造的双相不锈钢丝产品相比显出改进的抗疲劳性。所述目标问题通过从线材开始制造双相不锈钢丝产品的方法解决，所述方法包括以下步骤：将所述线材表面粗糙化；在所述线材表面上施加载体涂层；使用包含硬质合金的切边模将所述线材剥皮；将所述线材表面粗糙化；在所述线材表面上施加载体涂层；以及拉拔成最终的钢丝尺寸。在剥皮步骤中，所用的切边模的前刀面刃带角η为10-30°，刀前角γ为10-25°，间隙角α为3-10°，前刀面刃带宽度w为0.1-0.5mm，刃半径为0.02-0.08mm。本发明的制造方法产生剥皮的双相不锈钢丝产品。通过使用本发明的方法，与常规制造的双相不锈钢丝产品相比，可显著减少最终双相不锈钢丝产品中的表面缺陷的量，导致改进的抗疲劳性。

附图说明

图1是剥皮过程的示意图。

图2a-2b是切边模的示意图。

图3a-3c示出涡流试验结果。

具体实施方式

用于制造本发明剥皮的双相不锈钢丝产品，下文中也称为剥皮双相钢丝产品的方法的原料是直径为5.5-12mm的双相不锈钢线材，其可以是退火或不退火的。退火通常产生较大的晶粒度和较软的材料。然而，所述效果对于双相不锈钢线材可以忽略并因此两种材料均可使用。

本发明的制造方法包括以下步骤：

●优选通过在盐酸中酸洗将线材表面粗糙化，尤其是如果线材表面上存在由退火产生的氧化皮。这可以与使用盐浴炉和二次酸洗的较强酸洗结合。然而，作为对酸洗的替代，也可机械粗糙化。

●在线材表面上施加载体涂层，优选水合硼酸钠。

●使用切边模将表面层剥去。所述剥皮过程图示示出在图1中（未按比例画）。在切边模之前，优选放置拉延模以将线材(1)拉直并引导进入切边模(2)。在拉拔操作期间使线材直径稍微减小。在剥皮操作期间剥去大约0.2至0.5mm线材直径。使用润滑剂，优选硬脂酸钙润滑剂以减少拉拔期间的摩擦并且在拉拔钢丝和切边模上喷涂乳液以降低摩擦并在剥皮期间冷却模具。在切边模中必须使用硬质合金组合物，优选属于ISO等级P10的材料。切边模具有前刀面刃带角η、间隙角α、刀前角γ、前刀面刃带宽度w和刃半径。图2a是切边模的横截面示意图。图2b示出图2a中画圈区域的放大图，示出不同的模具角和前刀面刃带宽度。所述图未按比例画。