一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺的制作方法

    专利查询2025-07-02  7


    本发明涉及不锈钢加工,具体为一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺。


    背景技术:

    1、不锈钢是一类具有耐腐蚀性能的合金钢,而且强度高、韧性好、耐热、耐低温,具有良好的加工性和焊接性,是现代工业制造业及建筑领域的核心材料之一,不锈钢加工工艺则涵盖了切割、成型、焊接、抛光、打磨、热处理等多个环节,需要严格控制加工参数,确保不锈钢产品的质量和性能,而不锈钢的表面处理技术对于提升产品的美观性和耐腐蚀性至关重要。

    2、目前现有的不锈钢加工工艺的精炼流程环节偏少,精炼程度不充分,无法达到更低的杂质数值,同时大多缺少足够的材料清洗打磨流程,一般只在一个大的阶段如连铸坯生产完成,或是切割折弯打孔等塑形工艺结束后才会进行一次表面清理打磨,容易导致在加工过程中出现材料破裂起皱情况,或是加工精度不足致使塑形受影响不符合标准,最终影响材料的加工效率以及报废率,同时其退火过程时间偏长,效率偏低,且退火过程中缺少对不锈钢内部结构进一步精细调整,因此不锈钢的最终韧性和硬度质量仍有提升空间。

    3、为了解决上述问题,我们对此做出改进,提出一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺。


    技术实现思路

    1、为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:

    2、本发明提供一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,包括以下步骤:

    3、s1.根据不锈钢产品要求选择金属原料,调整电弧炉电极位置以及电流大小,投入原料采用双渣氧化法冶炼;

    4、s2.不锈钢坯炉外精炼,精炼过程中,持续吹氩气及氧气并进行电磁搅拌,添加脱氧剂,根据情况要求添加合金元素,使不锈钢坯完成脱氢、脱氮、脱氧,随后进行真空精炼,采用真空循环托气法,进一步脱氢、脱氮、脱氧;

    5、s3.不锈钢坯完成真空精炼后进行电渣重熔,做进一步的精炼,吸收钢中的非金属杂质,通过钢渣反应及高温气化除去铅、锑、铋、硫、锡金属元素杂质;

    6、s4.不锈钢坯注入模具冷却后,采用六面顶压机进行六面锻压成型;

    7、s5.不锈钢坯成型后采用激光切割设备以及机械切割设备,将原材料按照所需的尺寸和形状进行初步处理,随后使用砂轮、砂带打磨设备对不锈钢表面进行第一遍清理打磨,将切割位置打磨平整;

    8、s6.使用钻孔机和车床在不锈钢表面按要求打孔,随后继续使用砂轮、砂带打磨设备对不锈钢表面进行第二遍清理打磨,除去打孔产生的废屑,随后进行喷砂处理,通过高压气流将砂粒喷向不锈钢表面,清除表面污垢、氧化皮和焊渣杂质,完成打孔后使用折弯机、卷板机配合模具进行折弯塑形;

    9、s7.根据不锈钢使用场景和需求,采用机械、化学以及电解技术对不锈钢表面进行抛光处理,使其表面具备不同的性能特征,随后根据需求选择采用镀铬以及阳极氧化对不锈钢表面进行初步防锈防护处理;

    10、s8.通过覆膜以及防锈涂层,为不锈钢表面添加进一步的保护措施;

    11、s9.进行球化退火处理。

    12、作为本发明的一种优选技术方案,不锈钢冶炼原料配比为:碳c—0.5%,硅si—0.6%,锰mn—0.6%,铬cr—15%,钼mo—0.6%,镍ni—0.5%,钒v—0.2%。

    13、作为本发明的一种优选技术方案,炉外精炼过程中保持减压状态并持续吹放氩气,降低一氧化碳气体的分压,停止吹放氩气后,持续减压直至真空状态,同时环流搅拌,通过数控设备智能升温。

    14、作为本发明的一种优选技术方案,需要进行相对复杂的形状以及图案的切割时使用激光切割设备,而大批量进行简单且单一的图案形状切割时采用机械剪切切割设备,机械剪切切割过程中同步对刀具进行降温,刀具选用表面涂覆有抗磨损、抗粘附性能涂层的切割刀具,在完成打孔后的打磨清理后进行预处理清洗,可选择使用烷基苯磺酸钠溶液、三氯乙酸溶液和氢氧化钠溶液,根据所需效果以及不锈钢表面污染情况来选择不同的清洗剂以及清洗方法,清洗方法可选择超声波清洗和浸泡清洗,除去不锈钢表面油脂及其他黏着杂质。

    15、作为本发明的一种优选技术方案,折弯过程中尤其是在大角度折弯时,要控制板材的边缘弯曲度,确保其均匀,避免不锈钢局部过度应力导致的板材破裂,合理设计拖床路径,确保应力分布的均匀性,保证其数值始终在偏差范围之内。

    16、作为本发明的一种优选技术方案,优化折弯工艺参数如压边力度、弯曲半径、弯曲方向,根据不锈钢材料的特性和折弯要求进行合理选择,最后需使用合适的折弯工具,要与不锈钢的厚薄及弯曲直径相匹配,确保工具的质量和精度,以减少折弯过程中的误差和板材损伤。

    17、作为本发明的一种优选技术方案,折弯前对不锈钢进行预加热,折弯过程中需控制折弯速度和力度,防止板材破裂或起皱。

    18、作为本发明的一种优选技术方案,机械抛光研磨采用粒度为80至200之间的磨料,可选择毛面抛光及单向表面抛光,毛面抛光后的不锈钢表面会有均匀的直线型纹路,使用粒度为180至200的砂带一次抛磨形成,单向表面抛光的不锈钢表面反射性不强,先用粗磨料抛光,再用粒度为180的磨料研磨。

    19、作为本发明的一种优选技术方案,根据不同需求,采用不锈钢材料预加热选择酸洗以及碱洗相配合,使不锈钢表面形成钝面及雾面,生成防锈层。

    20、作为本发明的一种优选技术方案,不锈钢退火过程中需减少连铸坯的柱状晶,并且增加等轴晶,控制加热温度,促使珠光体转变核心并逐渐增大,过冷速度控制较小的数值,使奥氏体转变时新相不会产生新的核心。

    21、本发明的有益效果是:一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,冶炼过后采取炉外精炼、真空精炼工艺进行进一步的除杂,并最后加入电渣重熔工艺,三级精炼极大的提高了不锈钢的品质质量,将其内部杂质控制在了一个极低的数值,使其硬度、强度、耐热性等性能得到极大的提高,在初始的切割折弯塑形加工过程中穿插两次磨料打磨工艺,能够很大程度上去除不锈钢表面的氧化皮、焊渣等杂质,使不锈钢表面达到所需的粗糙度和光滑度,提高不锈钢表面的清洁度和美观度,同时增加了喷砂工艺,能够更有效的清除不锈钢表面的污垢、氧化皮和焊渣等杂质,喷砂处理后的不锈钢表面更加均匀、细腻,并增加了表面的附着力,并继续追加了不锈钢清洗工艺,进一步清除不锈钢表面的氧化物、锈蚀层、油脂和有机物,使不锈钢表面恢复金属光泽,进一步提高表面的清洁度,为后续的表面处理提供良好的基础,退火过程中控制加热温度以及过冷速度能够有效加块球化退火速度,加强退火效果,调整其柱状晶和等轴晶,可有效降低其在后续的加工过程中出现破裂或者褶皱,提高最后不锈钢成品的韧性和强度。



    技术特征:

    1.一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,不锈钢冶炼原料配比为:碳c—0.5%,硅si—0.6%,锰mn—0.6%,铬cr—15%,钼mo—0.6%,镍ni—0.5%,钒v—0.2%。

    3.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,炉外精炼过程中保持减压状态并持续吹放氩气,降低一氧化碳气体的分压,停止吹放氩气后,持续减压直至真空状态,同时环流搅拌,通过数控设备智能升温。

    4.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,需要进行相对复杂的形状以及图案的切割时使用激光切割设备,而大批量进行简单且单一的图案形状切割时采用机械剪切切割设备,机械剪切切割过程中同步对刀具进行降温,刀具选用表面涂覆有抗磨损、抗粘附性能涂层的切割刀具,在完成打孔后的打磨清理后进行预处理清洗,可选择使用烷基苯磺酸钠溶液、三氯乙酸溶液和氢氧化钠溶液,根据所需效果以及不锈钢表面污染情况来选择不同的清洗剂以及清洗方法,清洗方法可选择超声波清洗和浸泡清洗,除去不锈钢表面油脂及其他黏着杂质。

    5.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,折弯过程中尤其是在大角度折弯时,要控制板材的边缘弯曲度,确保其均匀,避免不锈钢局部过度应力导致的板材破裂,合理设计拖床路径,确保应力分布的均匀性,保证其数值始终在偏差范围之内。

    6.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,优化折弯工艺参数如压边力度、弯曲半径、弯曲方向,根据不锈钢材料的特性和折弯要求进行合理选择,最后需使用合适的折弯工具,要与不锈钢的厚薄及弯曲直径相匹配,确保工具的质量和精度,以减少折弯过程中的误差和板材损伤。

    7.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,折弯前对不锈钢进行预加热,折弯过程中需控制折弯速度和力度,防止板材破裂或起皱。

    8.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,机械抛光研磨采用粒度为80至200之间的磨料,可选择毛面抛光及单向表面抛光,毛面抛光后的不锈钢表面会有均匀的直线型纹路,使用粒度为180至200的砂带一次抛磨形成,单向表面抛光的不锈钢表面反射性不强,先用粗磨料抛光,再用粒度为180的磨料研磨。

    9.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,根据不同需求,采用不锈钢材料预加热选择酸洗以及碱洗相配合,使不锈钢表面形成钝面及雾面,生成防锈层。

    10.根据权利要求1所述的一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,其特征在于,不锈钢退火过程中需减少连铸坯的柱状晶,并且增加等轴晶,控制加热温度,促使珠光体转变核心并逐渐增大,过冷速度控制较小的数值,使奥氏体转变时新相不会产生新的核心。


    技术总结
    本发明涉及不锈钢加工技术领域,具体为一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,包括以下步骤:采用电弧炉冶炼,冶炼后不锈钢坯进行炉外精炼和真空精炼,接着进行电渣重熔进一步精炼除杂,经过六面锻造塑形后,对不锈钢进行表面超精细化处理,采用机械、化学以及电解技术对不锈钢表面覆膜或生成防锈涂层。一种高韧性高硬度不锈钢的加工工艺,冶炼过后采取炉外精炼、真空精炼工艺进行进一步的除杂,并最后加入电渣重熔工艺,提高不锈钢的品质质量,穿插两次磨料打磨工艺,提高不锈钢表面清洁度和美观度,追加清洗工艺,使不锈钢表面恢复金属光泽,为后续的表面处理提供良好的基础,球化退火过程中控制加热温度以及过冷速度能够有效加块球化退火速度。

    技术研发人员:蔡明辉,蔡政财
    受保护的技术使用者:深圳市鑫豪辉精密五金有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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