一种超高强度金刚线母线制备方法[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011238745.3
(22)申请日 2020.11.09
(71)申请人 江苏宝钢精密钢丝有限公司
地址 226100 江苏省南通市海门市滨江街
道香港路2566号
申请人 宝钢金属有限公司
(72)发明人 杨坤 孙晓晖 曹小峰 崔世云
张钦霞 杜舟 施展 程相坤
刘健 陆凯 胡勇
(74)专利代理机构 北京一格知识产权代理事务
所(普通合伙) 11316
代理人 滑春生
(51)Int.Cl.
B21C 37/04(2006.01)
B21C 1/00(2006.01)
C23C 2/04(2006.01)C23C 2/38(2006.01)
(54)发明名称一种超高强度金刚线母线制备方法(57)摘要本发明公开了一种超高强度金刚线母线制备方法,它涉及金刚线母线技术领域,包括以下步骤:将拉拔态钢丝进行热处理,并对其表面进行处理增加拉拔润滑层,且该拉拔润滑层为金属层,得到金刚线母线黄丝,金刚线母线黄丝直径为0.3‑0.8mm;将金刚线母线黄丝进行湿拉,湿拉为27‑35道次拉拔,每道次压缩率10‑20%,得到金刚线母线,制得金刚线母线直径为0.035mm ‑0.060mm,金刚线母线强度4800‑5500MPa。
本发明优点在于:通过拉拔润滑层结构设置以及拉拔道次增加、塔轮绕行圈数的增加,增加拉拔润滑,提高总压缩率,使钢丝拉拔变形均匀,能够降低金刚线母线断丝率,表面质量好,不会出现圈径不稳定等异常情况,制备的金刚线母线可以达到超
高强度。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 112439805 A 2021.03.05
C N 112439805
A
1.一种超高强度金刚线母线制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、将拉拔态钢丝进行热处理,然后对其表面进行处理增加拉拔润滑层,且该拉拔润滑层为金属层,得到金刚线母线黄丝,金刚线母线黄丝直径为d1,d1为0.3-0.8mm;
S2、将金刚线母线黄丝进行湿拉,湿拉为27-35道次拉拔,每道次压缩率10-20%,每道次塔轮绕行2-5圈,得到金刚线母线,制得的金刚线母线直径为d2,d2为0.035mm -0.060mm,金刚线母线强度4800-5500MPa。
2.根据权利要求1所述的一种超高强度金刚线母线制备方法,其特征在于:所述金属层为铜锌合金层,先镀铜,再镀锌,后面热扩散处理钢丝表层,锌往里扩散,铜往外扩散。
3.根据权利要求2所述的一种超高强度金刚线母线制备方法,其特征在于:所述金属层的铜含量为66-80%,克重6-12g/kg,金属层表层铜含量为60-73%。
4.根据权利要求1所述的一种超高强度金刚线母线制备方法,其特征在于:所述拉拔态钢丝为碳含量0.8-1.02%的钢丝,热处理后组织为索氏体。
5.根据权利要求1所述的一种超高强度金刚线母线制备方法,其特征在于:所述湿拉的拉拔总压缩率为99-99.99%。
权 利 要 求 书1/1页CN 112439805 A
一种超高强度金刚线母线制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及金刚线母线技术领域,具体涉及一种超高强度金刚线母线制备方法。
背景技术
[0002]金刚线母线兼具超高强度和良好的韧性,是金属制品中“皇冠”,被广泛用于硬材料切割等重要场合。
随着线材市场的不断发展、技术装备的持续更新,产品的推陈出新和迭代速度不断加快。
过去三年中,金刚线用母线的线径每年降低5-10um,强度每年增加100-200MPa。
目前金刚线母线已经成功地将钢丝强度提升至4500MPa,并得到工业化应用。
[0003]申请号为201510657772.7的专利公开了一种PBO纤维树脂金刚线及其制备方法,制备出的金刚线仅有65-80μm,在硅片切割的过程中具有高的出片率和材料利用率;申请号为201910322397.9的专利公开了一种金刚线母线及其制备方法,该方法制得的金刚线母线中镍层和钢丝的结合力较强,不需要在现行的电镀黄铜的母线钢丝上再进行化学镀镍,更环保;但是由于金刚线母线结构和制造工艺的限制,现有技术中生产金刚线母线拉拔使用23-25模拉丝工艺,随着强度提高,总压缩率增加,拉拔道次不足,金刚线母线断丝率增加,表面质量差,出现圈径不稳定等异常情况,制备的金刚线母线难以达到超高强度。
需要提供一种超高强度金刚线母线制备方法,以提高金刚线母线强度,解决直径减少导致断丝率增加的问题。
发明内容
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种超高强度金刚线母线制备方法,能够解决直径减少导致断丝率增加的问题,制备出超高强度的金刚线母线。
[0005]为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:包括以下步骤:
S1、将拉拔态钢丝进行热处理,然后对其表面进行处理增加拉拔润滑层,且该拉拔润滑层为金属层,得到金刚线母线黄丝,金刚线母线黄丝直径为d1,d1为0.3-0.8mm;
S2、将金刚线母线黄丝进行湿拉,湿拉为27-35道次拉拔,每道次压缩率10-20%,每道次塔轮绕行2-5圈,得到金刚线母线,制得的金刚线母线直径为d2,d2为0.035mm-0.060mm,金刚线母线强度4800-5500MPa。
[0006]进一步地,所述金属层为铜锌合金层,先镀铜,再镀锌,后面热扩散处理钢丝表层,锌往里扩散,铜往外扩散。
[0007]进一步地,所述金属层的铜含量为66-80%,克重6-12g/kg,金属层表层铜含量为60-73%。
[0008]进一步地,所述拉拔态钢丝为碳含量0.8-1.02%的钢丝,热处理后组织为索氏体。
[0009]进一步地,所述湿拉的拉拔总压缩率为99-99.99%。
[0010]本发明的优点在于:通过拉拔润滑层的结构设置以及拉拔道次的增加、塔轮绕行圈数的增加,增加拉拔润滑,提高总压缩率,使钢丝拉拔变形均匀,能够降低金刚线母线断丝率,表面质量好,不会出现圈径不稳定等异常情况,制备的金刚线母线可以达到超高强
度。
附图说明
[0011]图1为本发明的工艺过程图;
图2为本发明的拉拔示意图。
具体实施方式
[0012]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本发明进行进一步详细说明。
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0013]实施例一:
本具体实施方式采用如下技术方案:包括以下步骤:
S1、将拉拔态钢丝进行热处理,然后对其表面进行处理增加拉拔润滑层,且该拉拔润滑层为金属层,得到金刚线母线黄丝,金属层为铜锌合金层,先镀铜,再镀锌,后面热扩散处理钢丝表层,锌往里扩散,铜往外扩散,金属层的铜含量为73%,克重10g/kg,金属层表层铜含量为65%,拉拔态钢丝为碳含量0.92%的钢丝,热处理后组织为索氏体,金刚线母线黄丝直径为d1,d1为0.58mm。
[0014]S2、通过放线装置对金刚线母线黄丝进行放线,将金刚线母线黄丝穿过拉丝模具,并绕行在塔轮2-5圈,塔轮牵引拉拔钢丝力的作用,控制圈数为了保证钢丝塔轮上滑移量,共用31道次模具进行湿拉,湿拉为31道次拉拔,每道次模具压缩率Q为12-20%,得到金刚线母线,
制得的金刚线母线直径为d2,d2为0.055mm,金刚线母线强度5200MPa,,
d2为拉丝后直径;d1为拉丝前直径,湿拉的拉拔总压缩率为99-99.99%,将制得的金刚线母线收到工字轮上。
如图1和图2所示为工艺过程图和拉拔示意图。
[0015]实施例二:
本具体实施方式采用如下技术方案:包括以下步骤:
S1、将拉拔态钢丝进行热处理,然后对其表面进行处理增加拉拔润滑层,且该拉拔润滑层为金属层,得到金刚线母线黄丝,金属层为铜锌合金层,先镀铜,再镀锌,后面热扩散处理钢丝表层,锌往里扩散,铜往外扩散,金属层的铜含量为80%,克重12g/kg,金属层表层铜含量为63%,拉拔态钢丝为碳含量1.02%的钢丝,热处理后组织为索氏体,金刚线母线黄丝直径为d1,d1为0.3mm。
[0016]S2、通过放线装置对金刚线母线黄丝进行放线,将金刚线母线黄丝穿过拉丝模具,并绕行在塔轮2-5圈,共用35道次模具进行湿拉,湿拉为35道次拉拔,每道次模具压缩率Q为12-20%,得到金刚线母线,制得的金刚线母线直径为d2,d2为0.035mm,金刚线母线强度
5500MPa,,d2为拉丝后直径;d1为拉丝前直径,湿拉的拉拔总压缩率为
99-99.99%,将制得的金刚线母线收到工字轮上。
[0017]实施例三:
本具体实施方式采用如下技术方案:包括以下步骤:
S1、将拉拔态钢丝进行热处理,然后对其表面进行处理增加拉拔润滑层,且该拉拔润滑层为金属层,得到金刚线母线黄丝,金属层为铜锌合金层,先镀铜,再镀锌,后面热扩散处理钢丝表层,锌往里扩散,铜往外扩散,金属层的铜含量为66%,克重6g/kg,金属层表层铜含量为60%,拉拔态钢丝为碳含量0.8%的钢丝,热处理后组织为索氏体,金刚线母线黄丝直径为d1,d1为0.8mm。
[0018]S2、通过放线装置对金刚线母线黄丝进行放线,将金刚线母线黄丝穿过拉丝模具,并绕行在塔轮2-5圈,共用27道次模具进行湿拉,湿拉为27道次拉拔,每道次模具压缩率Q为12-20%,得到金刚线母线,制得的金刚线母线直径为d2,d2为0.060mm,金刚线母线强度
4800MPa,,d2为拉丝后直径;d1为拉丝前直径,湿拉的拉拔总压缩率为
99-99.99%,将制得的金刚线母线收到工字轮上。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。
本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
图1
图2。