奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法及装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103137283 A(43)申请公布日 2013.06.05CN103137283A*CN103137283A*(21)申请号 201110377333.2(22)申请日 2011.11.24H01F 13/00(2006.01)(71)申请人江苏星火特钢有限公司地址 225721 江苏省泰州市兴化市戴南镇兴达大道西侧北1号(72)发明人董吉林 翟素萍 翟海平 徐华翟华平 翟世先 陶文明 赵华东(74)专利代理机构泰州地益专利事务所 32108代理人王楚云(54) 发明名称奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法及装置(57) 摘要本发明公开了奥氏体不锈钢制品加工变

2、形过程中的消磁方法，采用交变电流，提供交变磁场和交流磁场衰减去磁条件，不锈钢制品变形在交变磁场中进行；同时公开了一种不锈钢丝生产线消磁装置，包括交流变压器、拉拔模具和校直金属轮，所述的校直金属轮与交流变压器正极连接，所述的拉拔模具出口端与交流变压器负极连接，所述的交流变压器通过校直金属轮和拉拔模具对不锈钢丝提供交变磁场。该消磁方法和装置实现对不锈钢产品制备过程中在线消磁，减少生产工序，缩短制备流程，达到与添加Ni元素稳定奥氏体不锈钢同样的的消磁效果，采用低成本投资来代替价格昂贵的Ni元素含量，降低不锈钢产品的原料成本。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图1页(19)中华人民共

3、和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图1页(10)申请公布号 CN 103137283 ACN 103137283 A1/1页21.奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法，包括以下步骤：采用交变电流，提供交变磁场，不锈钢制品变形在交变磁场中进行，不锈钢材料原子中的电子产生不规则的振动和旋转；提供交流磁场衰减去磁条件，不锈钢制品在变形和行进过程中，逐步远离磁场，形成外加磁场由强变弱的消磁条件，使形变马氏体磁矩方向发生改变，达到在外磁场下不易磁化的目的。2.不锈钢丝生产线消磁装置，其特征在于：包括交流变压器、拉拔模具和校直金属轮，所述的校直金属轮与交流变压器正极连

4、接，所述的拉拔模具出口端与交流变压器负极连接，所述的交流变压器通过校直金属轮和拉拔模具对不锈钢丝提供交变磁场。3.根据权利要求2所述的不锈钢丝生产线消磁装置，其特征在于：所述的拉拔模具为成品拉拔模具。4.根据权利要求2或3所述的不锈钢丝生产线消磁装置，其特征在于：所述的校直金属轮和拉拔模具之间的有效交变磁场距离为200mm500mm。5.根据权利要求2或3所述的不锈钢丝生产线消磁装置，其特征在于：所述的校直金属轮为五个校直铜轮。6.根据权利要求2或3所述的不锈钢丝生产线消磁装置，其特征在于：所述的交流变压器的交流电压为1.5 V12 V。7.根据权利要求4所述的不锈钢丝生产线消磁装置，其特征在

5、于：所述的交流变压器的交流电压为1.5 V12 V。8.根据权利要求5所述的不锈钢丝生产线消磁装置，其特征在于：所述的交流变压器的交流电压为1.5 V12 V。权 利 要 求 书CN 103137283 A1/4页3奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法及装置技术领域0001 本发明属于奥氏体不锈钢制品制备技术领域，特别是奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法。背景技术0002 不锈钢材料广泛应用于精密仪器、仪表、电器电路设备等领域，这种工作环境要求不锈钢材料不易被磁化。普通的热处理奥氏体不锈钢材料是一种基础不锈钢种，热处理后内部组织为奥氏体，这种奥氏体为亚稳定态组织结构，在制备加工变形过

6、程中，易于产生形变马氏体，马氏体组织具有顺磁性，在外磁场作用下，使不锈钢制品磁化。这严重制约了不锈钢材料在精密仪器、仪表、电器电路等高精密设备中的应用，因此对不锈钢材料制品的消磁技术研究是不锈钢材料制品制备技术领域的关键问题之一。0003 目前，降低亚稳定的奥氏体不锈钢材料磁性的主要方法是添加奥氏体形成元素，稳定奥氏体相，主要有下述几种，一种是在提高合金中的Ni含量，Ni元素为奥氏体形成元素，在钢中稳定奥氏体相，奥氏体相对外不显示磁性，从而降低不锈钢材料的磁性，但是Ni元素价格很昂贵，大约为Fe的200倍，大幅度提高不锈钢的成本价格；降低不锈钢材料磁性的另一种方法为添加锰元素，稳定奥氏体相，但

7、是锰元素的加入降低不锈钢材料耐蚀性，因此也不是不锈钢消磁的最理想的手段。发明内容0004 本发明的目的在于提供一种氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法，实现对不锈钢产品制备过程中在线消磁，减少生产工序，缩短制备流程，达到与添加Ni元素稳定奥氏体不锈钢同样的的消磁效果，采用低成本投资来代替价格昂贵的Ni元素含量，降低不锈钢产品的原料成本。0005 本发明是通过如下技术方案来实现的：奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法，包括以下步骤：采用交变电流，提供交变磁场，不锈钢制品变形在交变磁场中进行，不锈钢材料原子中的电子产生不规则的振动和旋转；提供交流磁场衰减去磁条件，不锈钢制品在变形和行进过程中

8、，逐步远离磁场，形成外加磁场由强变弱的消磁条件，使形变马氏体磁矩方向发生改变，达到在外磁场下不易磁化的目的。0006 不锈钢丝生产线消磁装置，包括交流变压器、拉拔模具和校直金属轮，所述的校直金属轮与交流变压器正极连接，所述的拉拔模具出口端与交流变压器负极连接，所述的交流变压器通过校直金属轮和拉拔模具对不锈钢丝提供交变磁场。0007 所述的拉拔模具为成品拉拔模具。 0008 所述的校直金属轮和拉拔模具之间的有效交变磁场距离为200mm500mm。0009 所述的校直金属轮为五个校直铜轮。说 明 书CN 103137283 A2/4页40010 所述的交流变压器的交流电压为1.5 V12 V。00

9、11 亚稳定奥氏体不锈钢不满足镍当量形成的稳定奥氏体组织，在冷变形时，通过变形获得的能量使不稳定的奥氏体向马氏体转变，在加工变形过程中，生成形变马氏体组织，马氏体组织具有顺磁性，从而使制备的不锈钢制品在外磁场作用下易被磁化。现代微磁性理论告诉我们，磁介质中的磁畴因应力作用，产生的磁矩有向顺磁性定向排列的倾向，在外磁场中发生磁矩方向与磁场方向转变而被磁化。为了消除不锈钢的磁化倾向，采用电磁感应原理，接入交变电流，将形变马氏体中的磁畴应力进行交变磁力搅动，保持了原有状态不同的磁矩方向，使综合磁性为零。根据消磁原理，提供交流磁场衰减去磁条件，不锈钢制品进入模具变形时处在由交变电流产生的交变磁场中，制

10、品变形在交变磁场中进行，不锈钢材料原子中的电子产生不规则的振动和旋转，不锈钢制品在变形和行进过程中，逐步远离磁场，形成外加磁场由强变弱的消磁条件，使形变马氏体磁矩方向发生改变，达到在强的外磁场下不易磁化的目的。0012 本发明奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法，采用交变电流，提供交变磁场，不锈钢制品变形在交变磁场中进行，不锈钢材料原子中的电子产生不规则的振动和旋转；同时提供交流磁场衰减去磁条件，不锈钢制品在变形和行进过程中，逐步远离磁场，形成外加磁场由强变弱的消磁条件，使形变马氏体磁矩方向发生改变，达到在外磁场下不易磁化的目的。0013 本发明的消磁装置安装在不锈钢丝生产线的最后一道成品

11、拉拔阶段，对不锈钢丝进行消磁控制。具体为在拉拔模具位置和模具前特定距离处设计有效的交变磁场距离，在模具前特定距离处安装5个校直铜轮，与交流变压器的正极连接，成品拉拔模具出口端与交流变压器负极连接，构成一个消磁装置，提供有效距离内稳定的交变磁场，对不锈钢丝在拉拔过程中进行消磁。0014 本发明的有益效果：本发明实现了对不锈钢丝、不锈钢棒、不锈钢盘条的在线去磁，所制得的产品在外磁场作用下，不表现磁性。不锈钢制品经强磁检测，无磁力作用；每吨钢丝产品（价格3万/吨）与高Ni含量不锈钢（316不锈钢，价格5万/吨）成本价格降低40%，该技术简单易行，适用于连续规模化生产。附图说明0015 图1为本发明消

12、磁装置的结构示意图。0016 图中序号：1、交流变压器；2、成品拉拔模具；3、校直铜轮；4、不锈钢丝；5、放线盘； 6、拉丝机辊筒。具体实施方式0017 下面结合附图和实施例进一步说明本发明：实施例1：(1) 制备材料选用：本发明所选钢材料为0Cr18Ni9（304不锈钢）。材料成分如表1。0018 表1 0Cr18Ni9（304）钢的化学成分(wt%)C Si Mn P S Cr Ni N说 明 书CN 103137283 A3/4页50.072 0.71 1.89 0.028 0.022 18.02 9.03 0.09(2)原材料前处理：直径为6.5mm304（0Cr18Ni9）不锈钢盘条

13、，经过1050高温固溶处理，用18%的盐酸去掉表面氧化皮，用磷酸盐进行涂层、在200烘干处理后。0019 (3) 冷拉拔工艺制订在室温下，采用5/500连拉机组拉拔五道次：直径6.5mm 5.8mm 5.3mm 4.9mm 4.5mm 4.2 mm(4) 消磁方法一种奥氏体不锈钢丝拉拔变形过程中的消磁方法，采用交变电流，提供交变磁场，不锈钢丝变形在交变磁场中进行，不锈钢丝原子中的电子产生不规则的振动和旋转；同时提供交流磁场衰减去磁条件，不锈钢丝在变形和行进过程中，逐步远离磁场，形成外加磁场由强变弱的消磁条件，使形变马氏体磁矩方向发生改变，达到在外磁场下不易磁化的目的。0020 一种不锈钢丝生产

14、线消磁装置，包括交流变压器1、成品拉拔模具2和五个校直铜轮3，所述的五个校直铜轮3与交流变压器1正极连接，所述的成品拉拔模具2出口端与交流变压器1负极连接，所述的交流变压器1通过五个校直铜轮3和成品拉拔模具2对不锈钢丝4提供交变磁场，所述的校直铜轮3和成品拉拔模具2之间的有效交变磁场距离为400mm，所述的交流变压器1的交流电压为8 V。利用放线盘5和拉丝机辊筒6对经冷拉拔后的不锈钢丝4再进行最后道次的成品拉拔，直径从4.2mm 4.0 mm，不锈钢丝4经过交流变压器1产生的有效距离为400mm的交变磁场，去磁交流电压8.0 V，制成消磁后直径为4.0mm规格成品不锈钢丝4；经强磁检测，制备的

15、0Cr18Ni9不锈钢丝4不易磁化。0021 实施例2：奥氏体不锈钢丝拉拔变形过程中的消磁方法采用与实施例1相同的方法。0022 一种不锈钢丝生产线消磁装置，包括交流变压器1、成品拉拔模具2和五个校直铜轮3，所述的五个校直铜轮3与交流变压器1正极连接，所述的成品拉拔模具2出口端与交流变压器1负极连接，所述的交流变压器1通过五个校直铜轮3和成品拉拔模具2对不锈钢丝4提供交变磁场，所述的校直铜轮3和成品拉拔模具2之间的有效交变磁场距离为200mm，所述的交流变压器1的交流电压为1.5 V。采用与实施例1相同的方法，不同之处为选用的不锈钢为1Cr18Mn8Ni5N（202不锈钢），去磁交流电压1.5

16、 V，交变磁场的有效距离为200mm，制备直径为1.0mm规格成品不锈钢丝4；经强磁检测，制备的1Cr18Mn8Ni5N不锈钢丝4不易磁化。0023 实施例3：奥氏体不锈钢丝拉拔变形过程中的消磁方法采用与实施例1相同的方法。0024 一种不锈钢丝生产线消磁装置，包括交流变压器1、成品拉拔模具2和五个校直铜轮3，所述的五个校直铜轮3与交流变压器1正极连接，所述的成品拉拔模具2出口端与交流变压器1负极连接，所述的交流变压器1通过五个校直铜轮3和成品拉拔模具2对不锈钢丝4提供交变磁场，所述的校直铜轮3和成品拉拔模具2之间的有效交变磁场距离为500mm，所述的交流变压器1的交流电压为12 V。采用与实施例1相同的方法，不同之处为选用的不锈钢为1Cr17Ni7（301不锈钢），去磁交流电压12 V，交变磁场的有效距离为500mm，制备直径为6mm规格成品不锈钢丝4；经强磁检测，制备的1Cr17Ni7不锈钢丝4不易磁化。说 明 书CN 103137283 A4/4页60025 实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。说 明 书CN 103137283 A1/1页7图1说 明 书 附 图CN 103137283 A