一种耐高温弹簧钢丝及其制备方法与流程

本发明属于弹簧钢丝，特别是涉及一种耐高温弹簧钢丝及其制备方法。

背景技术：

1、弹簧钢丝是用于做弹簧或钢丝型件的一种钢丝。按照弹簧用途的不同，做弹簧所需的弹簧钢丝都多种类型，如要求较低的做床垫弹簧的弹簧钢丝,简称床垫钢丝、做减震器的弹簧钢丝、做悬挂簧的弹簧钢丝、做发动机气门的弹簧钢丝及做相机快门的弹簧钢丝等等，虽然没有统一的标准分类名称，这些钢丝的品质要求是不同。

2、弹簧钢丝也可以按制造工艺分类，如生拉弹簧钢丝、铅淬火弹簧钢丝、镀锌弹簧钢丝、油淬火弹簧钢丝等。按照弹簧用途的不同，做弹簧所需的弹簧钢丝都多种类型。主要种类有：供冷卷弹簧用的钢丝、卷簧后经热处理的弹簧钢丝、调质弹簧钢丝、合金弹簧钢丝以及不锈弹簧钢丝。

3、现有的弹簧钢丝制造工序复杂，成品率低，成本高，韧性差，脆性敏感，且耐高温性能不佳，无法适应不同的使用环境。

4、对此，我们设计一种耐高温弹簧钢丝及其制备方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

2、本发明为一种耐高温弹簧钢丝，包括弹簧钢丝本体，所述弹簧钢丝本体包括钢丝绳芯、加强层、防护层、第一隔热层、第二隔热层、耐高温层以及耐磨层，所述加强层包裹在钢丝绳芯外侧，所述防护层包裹在加强层外侧，所述第一隔热层包裹在防护层外侧，所述第二隔热层完全覆盖在第一隔热层外表面，所述耐高温层完全包裹在第二隔热层外表面，所述耐磨层设置在耐高温层外表面。

3、所述钢丝绳芯包括如下组分：硅、铬、钴、钨、镍、钼、锰、硼、碳、钒、钛以及铌，余量为铁及不可避免的杂质，且各组分重量百分比为：硅1.2-2％、铬0.7-1.0％、钴0.8-1.0％、钨0.5-1.0％、镍0.25-0.3％、钼0.4-0.5％、锰0.6-0.9％、硼0.001-0.003％、碳0.56-0.64％、钒0.1-0.2％、钛0.06-0.09％、铌0.1-0.12％，所述杂质中磷的含量≤0.03％。

4、所述加强层为不锈钢网管制成。

5、所述防护层由环氧聚氨酯金属防腐漆制成。

6、所述第一隔热层由碳纤维材料制成，所述第二隔热层具体采用pet膜。

7、所述耐高温层采用聚氨酯材料制成。

8、所述耐磨层采用纳米陶瓷涂料材质制成。

9、一种耐高温弹簧钢丝的制备方法，包括以下步骤：

10、步骤一：将钢丝绳芯的材料按配比投入熔炼炉内进行熔炼，熔炼温度按500℃/30min的升温速度升至1600-1650℃，并在此温度下熔炼40-50min；

11、步骤二：熔炼后的金属液置于精炼炉内进行精炼，精炼温度为1300-1400℃，精炼40-45min，精炼过程中在合金液中通入氮气保护，精炼后将合金液冷却成铸锭；

12、步骤三：对铸锭进行轧制，将铸锭轧成所需尺寸的钢丝；

13、步骤四：将钢丝置于热处理炉内进行热处理，热处理温度为800-900℃，热处理时间为1-2h，然后急速冷却到300-400℃，在此温度下保温1-1.5h，然后取出采用油淬火，冷却至室温，形成钢丝绳芯；

14、步骤五：将加强层包裹在钢丝绳芯外侧；

15、步骤六：将防护层包裹在加强层外侧；

16、步骤七：将第一隔热层包裹在防护层外侧；

17、步骤八：将第二隔热层包裹覆盖在第一隔热层外表面；

18、步骤九：将耐高温层完全包裹在第二隔热层外表面；

19、步骤十：将耐磨层包裹在耐高温层外表面。

20、本发明具有以下有益效果：

21、本发明通过加工钢丝绳芯采用多种元素混合制成，有效提高了弹簧钢丝的强度，其中加强层由不锈钢网管支撑，有助于增强弹簧钢丝的韧性，防护层由环氧聚氨酯金属防腐漆制成，有效避免钢丝绳芯出现腐蚀生锈的现象，第一隔热层、第二隔热层以及耐高温层的相互配合，有效起到隔绝温度的效果，避免钢丝绳芯受到外界温度的变化，出现变形等现象，影响弹簧钢丝的使用效果和使用寿命，同时耐磨层采用纳米陶瓷涂料材质制成，有效减小了使用过程中弹簧钢丝的磨损，进一步增强了弹簧钢丝的使用寿命，有效解决了现有弹簧钢丝制造工序复杂，成品率低，成本高，韧性差，脆性敏感，且耐高温性能不佳的弊端，能够适应不同的使用环境。

22、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种耐高温弹簧钢丝，包括弹簧钢丝本体(1)，其特征在于，所述弹簧钢丝本体(1)包括钢丝绳芯(101)、加强层(102)、防护层(103)、第一隔热层(104)、第二隔热层(105)、耐高温层(106)以及耐磨层(107)，所述加强层(102)包裹在钢丝绳芯(101)外侧，所述防护层(103)包裹在加强层(102)外侧，所述第一隔热层(104)包裹在防护层(103)外侧，所述第二隔热层(105)完全覆盖在第一隔热层(104)外表面，所述耐高温层(106)完全包裹在第二隔热层(105)外表面，所述耐磨层(107)设置在耐高温层(106)外表面。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温弹簧钢丝，其特征在于，所述钢丝绳芯(101)包括如下组分：硅、铬、钴、钨、镍、钼、锰、硼、碳、钒、钛以及铌，余量为铁及不可避免的杂质，且各组分重量百分比为：硅1.2-2％、铬0.7-1.0％、钴0.8-1.0％、钨0.5-1.0％、镍0.25-0.3％、钼0.4-0.5％、锰0.6-0.9％、硼0.001-0.003％、碳0.56-0.64％、钒0.1-0.2％、钛0.06-0.09％、铌0.1-0.12％，所述杂质中磷的含量≤0.03％。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温弹簧钢丝，其特征在于，所述加强层(102)为不锈钢网管制成。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温弹簧钢丝，其特征在于，所述防护层(103)由环氧聚氨酯金属防腐漆制成。

5.根据权利要求4所述的一种耐高温弹簧钢丝，其特征在于，所述第一隔热层(104)由碳纤维材料制成，所述第二隔热层(105)具体采用pet膜。

6.根据权利要求5所述的一种耐高温弹簧钢丝，其特征在于，所述耐高温层(106)采用聚氨酯材料制成。

7.根据权利要求6所述的一种耐高温弹簧钢丝，其特征在于，所述耐磨层(107)采用纳米陶瓷涂料材质制成。

8.根据权利要求1-7任意所述的一种耐高温弹簧钢丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种耐高温弹簧钢丝及其制备方法，涉及弹簧钢丝技术领域。本发明包括弹簧钢丝本体，弹簧钢丝本体包括钢丝绳芯，钢丝绳芯外侧包裹有加强层，加强层由不锈钢网管支撑，有助于增强弹簧钢丝的韧性，加强层外侧设置有防护层，防护层由环氧聚氨酯金属防腐漆制成，有效避免钢丝绳芯出现腐蚀生锈的现象，防护层外侧依次设置有第一隔热层、第二隔热层以及耐高温层，有效起到隔绝温度的效果，避免钢丝绳芯受到外界温度的变化，出现变形等现象，影响弹簧钢丝的使用效果和使用寿命，耐高温层外侧包裹有耐磨层，耐磨层采用纳米陶瓷涂料材质制成，有效减小了使用过程中弹簧钢丝的磨损，进一步增强了弹簧钢丝的使用寿命。

技术研发人员：黄玮颉,苟光荣,张杰,孙飞
受保护的技术使用者：泰州荣鼎弹簧钢线有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15