一種高強度金剛線及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度金剛線及其生產(chǎn)方法，由以下重量份數(shù)的原料制成：鐵10?18份、碳12?17份、銅4?9份、鋁3?10份、錫1?4份、鉍0.5?2.8份、鉻0.6?3.5份、鋯0.2?1.3份、鍶0.17?0.85份、銥0.22?0.76份、硅0.15?0.66份、鉛0.08?0.31份、砷0.11?0.25份。本發(fā)明的優(yōu)點在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，配方含量和方法設(shè)計合理新穎。
【專利說明】
一種高強度金剛線及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種高強度金剛線及其生產(chǎn)方法，屬于金屬加工領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]金剛線是金剛石切割線的簡稱，有人稱鉆石切割線或者鉆石線。工業(yè)上許多東西是用切割線來切割的，比如光伏領(lǐng)域的多晶硅切片。切割線的材料是很重要的。目前主流的用于光伏領(lǐng)域的硅片切割線是超精細切割鋼絲，直徑大約是100微米。金剛石切割線顧名思義，跟金剛石有關(guān)。大體上是把金剛石的微小顆粒鑲嵌在線上，做成的金剛石切割線。我們知道，金剛石是超硬的，用途很廣的切割材料。金剛線具有了金剛石微型的鋸齒，增加了鋼線的切割能力，可以大大加快切割速度。金鋼線對于太陽能硅材料切割行業(yè)而言，是革命性的進步?，F(xiàn)有的金剛線由于材料的限制，很難將線的直徑縮小到100微米以下，因為如果金剛線的直徑過細則會影響金剛線的強度，在高速切割過程中會斷絲，影響切割作業(yè)的進行。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種高強度金剛線及其生產(chǎn)方法，能夠生產(chǎn)出直徑100微米以下并且符合使用標(biāo)準(zhǔn)的金剛線產(chǎn)品。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種高強度金剛線，由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵1〇_18份、碳12_17份、銅4_9份、錯3_10份、錫1_4份、祕0.5_2.8份、絡(luò) 0.6-3.5份、鋯0.2-1.3份、鍶0? 17-0.85份、銥0.22-0.76份、硅0.15-0.66份、鉛0.08-0.31 份、砷0.11-0.25份。
[0005]優(yōu)化的，上述高強度金剛線，由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵12-15份、碳13-15份、 銅6-8份、鋁5-8份、錫2 ? 2-3 ? 5份、鉍 1 ? 2-2 ? 2份、鉻 1 ? 8-2 ? 7份、鋯0 ? 6-1 ? 1 份、鍶0 ? 35-0 ? 68 份、銥0 ? 34-0 ? 56份、硅0 ? 25-0 ? 47份、鉛0 ? 15-0 ? 26份、砷0 ? 16-0 ? 22份。
[0006]優(yōu)化的，上述高強度金剛線，由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵13.8份、碳13.7份、銅 6.5份、鋁6.2份、錫2.8份、鉍1.9份、鉻2.2份、鋯0.9份、鍶0.42份、銥0.51份、硅0.36份、鉛 0.17 份、砷 0.18 份。
[0007]—種高強度金剛線的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:(1)將生鐵與廢鐵按2.7:1.6的比例投入高溫熔煉爐中熔化作為基礎(chǔ)熔融鐵水，將配料碳鋼加入高溫熔煉爐中加熱熔化形成鋼液；(2)取樣并對上述鋼液中的碳、銅、鋁、錫、鉍、鉻、鋯、鍶元素含量進行分析，然后根據(jù)需要向所述鋼液中加入配料銅錫合金、鋁鉍合金、銅鉻合金、銅鋯合金、鋁鍶合金；(3)將上述得到的再依次進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉，得到熔融的合金鋼液；(4)將熔融后的合金鋼液沖入含銥、硅、鉛、砷的鐵合金配料的鋼包內(nèi)，使得碳、銅、鋁、 錫、鉍、鉻、鋯、鍶、銥、硅、鉛、砷的含量均在所述含量范圍之內(nèi)；(5)將上述得到的合金溶液冷卻至350攝氏度后，壓乳成合金鋼條；(6 )將合金鋼條的表面進行打磨，去除因加熱冷卻形成的雜質(zhì)層，打磨的厚度為1 -1.5mm；(7)將打磨后的合金鋼條升溫至1250攝氏度后，將熔融的合金溶液倒入拉絲設(shè)備中進行拉絲處理，拉絲過程中，拉絲溫度為950攝氏度；(8)將拉絲成品盤至線輥上，盤輥時，金剛線的夾持力保持在45巴。
[0008]優(yōu)化的，上述高強度金剛線的生產(chǎn)方法，所述步驟(7)中的升溫速度為每秒13攝氏度。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，設(shè)計合理新穎。鋼中加人微量鉍，能使成品具備類似不銹鋼的性能，并且鋁和鉍的結(jié)合能夠提高金剛線的耐磨性能。在切割加工中，如果使用酸性或者堿性的助劑，很容易對超細的金剛線造成腐蝕并斷裂，針對這一點，本申請的金剛線中加入金屬鉻元素，鉻鋁和鉻銅形成的金相合金能夠提高金剛線的抗腐蝕性能。鋯能夠提高金剛線的熔點，防止因高速切割造成金剛線表面溫度過高而發(fā)生斷裂的情況。鍶的加入提高了金剛線的導(dǎo)熱性能，能夠把高速切割過程中生成的熱量快速導(dǎo)出并散發(fā)，提高了金剛線的耐熱性能。銥單體具有高度的耐腐蝕性，并且熔點高，強度高，即便遇到王水也不會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。本申請的設(shè)計中加入銥是利用其抗腐蝕性能，提高金剛絲的抗腐蝕能力，并且提高金剛線的強度。砷鉛形成合金后，具有高的抗腐蝕性能和拉伸延展性，降低了金剛線的加工難度。錫、、鉻、錯、鍶、銥、硅、砷協(xié)同作用，提高了普通合金金剛線的韌性和強度，使其耐高溫、耐腐蝕并且具有較高的彈性和延展性，使金剛線的直徑能夠降低至100微米以下并且能夠達到使用效果。【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實施例進一步闡述本發(fā)明的技術(shù)特點。
[0011]實施例1本發(fā)明為一種高強度金剛線，由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵10份、碳12份、銅4份、鋁3 份、錫1份、鉍〇.5份、鉻0.6份、鋯0.2份、鍶0.17份、銥0.22份、硅0.15份、鉛0.08份、砷0.11份。
[0012]—種高強度金剛線的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:(1)將生鐵與廢鐵按2.7:1.6的比例投入高溫熔煉爐中熔化作為基礎(chǔ)熔融鐵水，將配料碳鋼加入高溫熔煉爐中加熱熔化形成鋼液；(2)取樣并對上述鋼液中的碳、銅、鋁、錫、鉍、鉻、鋯、鍶元素含量進行分析，然后根據(jù)需要向所述鋼液中加入配料銅錫合金、鋁鉍合金、銅鉻合金、銅鋯合金、鋁鍶合金；(3)將上述得到的再依次進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉，得到熔融的合金鋼液；(4)將熔融后的合金鋼液沖入含銥、硅、鉛、砷的鐵合金配料的鋼包內(nèi)，使得碳、銅、鋁、 錫、鉍、鉻、鋯、鍶、銥、硅、鉛、砷的含量均在所述含量范圍之內(nèi)；(5)將上述得到的合金溶液冷卻至350攝氏度后，壓乳成合金鋼條；(6 )將合金鋼條的表面進行打磨，去除因加熱冷卻形成的雜質(zhì)層，打磨的厚度為1 -1.5mm；(7)將打磨后的合金鋼條升溫至1250攝氏度后，將熔融的合金溶液倒入拉絲設(shè)備中進行拉絲處理，拉絲過程中，拉絲溫度為950攝氏度；(8)將拉絲成品盤至線輥上，盤輥時，金剛線的夾持力保持在45巴。所述步驟(7)中的升溫速度為每秒13攝氏度。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，設(shè)計合理新穎。鋼中加人微量鉍，能使成品具備類似不銹鋼的性能，并且鋁和鉍的結(jié)合能夠提高金剛線的耐磨性能。在切割加工中，如果使用酸性或者堿性的助劑，很容易對超細的金剛線造成腐蝕并斷裂，針對這一點，本申請的金剛線中加入金屬鉻元素，鉻鋁和鉻銅形成的金相合金能夠提高金剛線的抗腐蝕性能。鋯能夠提高金剛線的熔點，防止因高速切割造成金剛線表面溫度過高而發(fā)生斷裂的情況。鍶的加入提高了金剛線的導(dǎo)熱性能，能夠把高速切割過程中生成的熱量快速導(dǎo)出并散發(fā)，提高了金剛線的耐熱性能。銥單體具有高度的耐腐蝕性，并且熔點高，強度高，即便遇到王水也不會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。本申請的設(shè)計中加入銥是利用其抗腐蝕性能，提高金剛絲的抗腐蝕能力，并且提高金剛線的強度。砷鉛形成合金后，具有高的抗腐蝕性能和拉伸延展性，降低了金剛線的加工難度。錫、、鉻、錯、鍶、銥、硅、砷協(xié)同作用，提高了普通合金金剛線的韌性和強度，使其耐高溫、耐腐蝕并且具有較高的彈性和延展性，使金剛線的直徑能夠降低至100微米以下并且能夠達到使用效果。
[0014]實施例2本發(fā)明為一種高強度金剛線，由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵18份、碳17份、銅9份、鋁 1 〇份、錫4份、鉍2 ? 8份、鉻3 ? 5份、鋯1 ? 3份、鍶0 ? 85份、銥0 ? 76份、硅0 ? 66份、鉛0 ? 31份、砷0 ? 25份。
[0015]實施例3本發(fā)明為一種高強度金剛線，由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵13.8份、碳13.7份、銅6.5 份、鋁6.2份、錫2.8份、鉍1.9份、鉻2.2份、鋯0.9份、鍶0.42份、銥0.51份、硅0.36份、鉛0.17 份、砷0.18份。
[0016]當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高強度金剛線及其生產(chǎn)方法，其特征在于:由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵10-18份、碳 12-17份、銅4-9份、鋁3-10份、錫 1-4份、鉍0.5-2.8份、鉻0.6-3.5份、鋯0.2-1.3份、 鍶0 ? 17-0 ? 85份、銥0 ? 22-0 ? 76份、硅0 ? 15-0 ? 66份、鉛0 ? 08-0 ? 31 份、砷0 ? 11 -0 ? 25份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度金剛線，其特征在于:由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵 12-15份、碳 13-15份、銅6-8份、鋁5-8份、錫2.2-3.5份、鉍 1.2-2.2份、鉻 1.8-2.7份、鋯0.6-1 ? 1 份、鍶0 ? 35-0 ? 68份、銥0 ? 34-0 ? 56份、硅0 ? 25-0 ? 47份、鉛0 ? 15-0 ? 26份、砷0 ? 16-0 ? 22份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度金剛線，其特征在于:由以下重量份數(shù)的原料制成:鐵 13.8份、碳13.7份、銅6.5份、鋁6.2份、錫2.8份、鉍1.9份、鉻2.2份、鋯0.9份、鍶0.42份、銥 0.51份、硅0.36份、鉛0.17份、砷0.18份。4.一種高強度金剛線及其生產(chǎn)方法的生產(chǎn)方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)將生鐵與廢鐵按2.7:1.6的比例投入高溫熔煉爐中熔化作為基礎(chǔ)熔融鐵水，將配料 碳鋼加入高溫熔煉爐中加熱熔化形成鋼液；(2)取樣并對上述鋼液中的碳、銅、鋁、錫、鉍、鉻、鋯、鍶元素含量進行分析，然后根據(jù)需 要向所述鋼液中加入配料銅錫合金、鋁鉍合金、銅鉻合金、銅鋯合金、鋁鍶合金；(3)將上述得到的再依次進行脫硫、脫氧、合金化、采用精煉劑精煉，得到熔融的合金 鋼液；(4)將熔融后的合金鋼液沖入含銥、硅、鉛、砷的鐵合金配料的鋼包內(nèi)，使得碳、銅、鋁、 錫、鉍、鉻、鋯、鍶、銥、硅、鉛、砷的含量均在所述含量范圍之內(nèi)；(5)將上述得到的合金溶液冷卻至350攝氏度后，壓乳成合金鋼條；(6)將合金鋼條的表面進行打磨，去除因加熱冷卻形成的雜質(zhì)層，打磨的厚度為1-1.5mm；(7)將打磨后的合金鋼條升溫至1250攝氏度后，將熔融的合金溶液倒入拉絲設(shè)備中進 行拉絲處理，拉絲過程中，拉絲溫度為950攝氏度；(8 )將拉絲成品盤至線輥上，盤輥時，金剛線的夾持力保持在45巴。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度金剛線的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(7)中的升 溫速度為每秒13攝氏度。
【文檔編號】C22C37/10GK105950948SQ201610463771
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】周敏君
【申請人】江陰市寶能特種鋼線有限公司