高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝及制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着人们对生活水平的提高，对自身健康问题的关注，医用不锈钢丝用量不断增长。在90年代以前大部份还是采用的高碳钢丝，而高碳钢丝表面渡一层防止钢丝受胃液腐蚀的聚胺酯塑料，然而高碳钢丝在生产过程中极易生锈，即使镀上聚胺酯塑料里钢丝里面还是会生锈，时间长了可能还会断，因此在实际医用上存在很大风险。90年代以后国内外大量采用奥氏体不锈钢制作胃镜线，一般采用316牌号的不锈钢丝，其主要是由以下质量分数的合金元素组成 C:0.08, Si:1.0,Mn: 2.0，Ρ:0.045, S:0.03,N1:10 — 14, Cr: 16-18,Mo:2.0-3.0。这种不锈钢丝的钢丝直径为0.4 — 0.6mm.
[0003]现在中国国内胃镜用不锈钢丝约达5000吨，然而，N1、Mo是较稀缺的金属，近年来国外一些Ni矿产国对资源的控制开采，国内该资源又相对匮乏，为此国内外也开出一系列新的牌号的不锈钢，在满足性能的前提下尽可能用少用节约用Ni，Mo等一些稀缺金属。
【发明内容】
[0004]本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝及其制造方法。
[0005]本发明为实现上述目的，采用如下技术方案:
[0006]一种高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝，所述不锈钢丝主要是由以下质量份数的合金元素组成:C 0.60 - 0.10,Si<l.00,Mn<2.0,P<0.045, S<0.03, Ni 6 - 8, Cr 18 —20，N 0.1-0.2，其余为Fe及一些不可避免的杂质。
[0007]—种高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝的制造方法，包括如下工艺步骤:
[0008]I)、皮膜处理、烘干
[0009]采用皮膜剂对Φ5.5mm线径的线材进行表面皮膜处理，然后在烘箱中烘干，烘箱温度为120度，烘干时间在0.5小时以上；
[0010]2)、粗拉、清洗、收线
[0011]烘干后的线材在拉丝机上连续多道拉拔，第一道采用30%的减面率，以后逐道递减减面率，共进行6 - 7道拉拔，然而再清洗，收线，成品预留1.2—1.5mm的加工余量，以便后续光亮拉拔；
[0012]3)、清洗、台式炉渗N光亮退火
[0013]采用工字轮放线后首先采用清洗剂清洗，然后水洗，预热炉表面烘干，进入台式炉管道，台式炉的炉温峰值控制在1200 - 1300度，线速度20 - 30m/分，管道内通入氢气和氮气的混合气体保护，冷却槽管道水冷，对半成品线材进行收线；
[0014]4)、皮膜处理、烘干
[0015]采用皮膜剂对半成品线材进行表面处理，然后在烘箱中采用温度为120度进行烘干，烘干时间在0.5小时以上；
[0016]5)、水箱拉
[0017]采用多道连续式塔轮水箱车，经过10 - 12道模具润滑水的润滑方式，将步骤4)处理后的线材连续拔到成品规格。
[0018]本发明的有益效果:采用本发明的不锈钢丝及制造方法不但节约N1、Mo等贵重金属材料，且生产流程缩短，单产能耗降低，线材表面更光洁。
【具体实施方式】
[0019]本发明涉及一种高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝，所述不锈钢丝主要是由以下质量份数的合金元素组成:c 0.60 — 0.10，Si〈l.00，Μη〈2.0，Ρ〈0.045, S〈0.03, Ni 6 —8，Cr 18 - 20，N 0.1-0.2，其余为Fe及一些不可避免的杂质。
[0020]其中，上述部分合金元素含量确定的理论依据是:
[0021]镍当量:
[0022]镍当量=Ni% +30X% (C+N)+0.5X% Mn，各元素前的数字为该元素形成奥氏体能力相当于Ni形成奥氏本能力的倍数。
[0023]I)、Ni的含量确定
[0024]从公式中可以看现Ni是奥氏体不锈钢中重要元素，它是形成奥氏体的首要元素，因为Ni在不锈钢中的贡献是多方面的，形成奥氏体外，提高不锈钢的抗腐蚀性，改善钢的塑性及韧性等等，所以Ni是奥氏体不锈钢中不可缺少的元素。但在胃镜线应用时不锈钢线只是短时间与胃酸接触，对于抗腐蚀性的要求并不是很苛刻，且可能通过加入N来代替部份Ni。所以本发明适当降低Ni含量是可行的，本发明将Ni含量平均降4 一 8%是可行的，确定Ni含量为6 — 8%。
[0025]2)、C含量的确定
[0026]C是形成奥氏体不锈钢能力最强的元素，是Ni的30倍速。但是奥氏体不锈钢中一般不采用C作为形成奥氏体的主要元素，因为随着C含量的增加，钢的强度大大提高，塑性及韧性、冷成型性等会明业降低，但C含量又不能太低，否则钢的强度不能得到保证，故C含量确定在0.06 - 0.1 %是合理的
[0027]3)、N含量的确定
[0028]N不但是形成奥氏体的元素之一，同时N可通过固溶强化显著担高奥氏体钢的强度，同是钢的塑性及韧性、冷成型性等不会有明显的降低，当N含量达到0.15%时相当于4.5% Ni形成奥氏体的能力。根据耐腐蚀能当量值PRE = Cr% +3.3XMo% +16XN%公式可知，N可提高耐蚀能力是Cr的16倍，且N元素非常容易获得，空气中就能提取且作用显著，添加也方便，可能过向AOD精练炉吹入N气来提高钢中的N含量达到0.2%或对退火炉中加入N气进行线材表面渗N处理。
[0029]4)、Cr含量的确定
[0030]Cr是对不锈钢耐腐蚀性有绝对影响的，随着Cr含量的增加，不锈钢耐腐蚀性也会相应提高，但总量一般不少于13%否则耐腐蚀性会受影响，本发明保留原先的Cr含量18%- 20%。
[0031]综上所述在对316牌号中对主要的元素成份含量进行适当调整是可行的，采取降低Ni加入N，Mo去掉保证Cr的情况下，即可能获得稳定的奥氏组织，钢的抗拉强度不会明显降低，耐腐蚀性足够满足使用场合，完全满足胃镜用线的工艺性能要求。因此该钢号是设计合理的且经济适用。
[0032]本发明医用胃镜不锈钢丝的制造方法，包括如下工艺步骤:
[0033]I)、皮膜处理、烘干
[0034]采用皮膜剂对Φ5.5_线径的线材进行表面皮膜处理，然后在烘箱中烘干，烘箱温度为120度，烘干时间在0.5小时以上；
[0035]2)、粗拉、清洗、收线
[0036]烘干后的线材在拉丝机上连续多道拉拔，第一道采用30%的减面率，以后逐道递减减面率，共进行6 - 7道拉拔，然而再清洗，收线，成品预留1.2—1.5mm的加工余量，以便后续光亮拉拔；
[0037]3)、清洗、台式炉渗N光亮退火
[0038]采用工字轮放线后首先采用清洗剂清洗，然后水洗，预热炉表面烘干，进入台式炉管道，台式炉的炉温峰值控制在1200 - 1300度，线速度20 - 30m/分，管道内通入氢气和氮气的混合气体保护，冷却槽管道水冷，对半成品线材进行收线；
[0039]4)、皮膜处理、烘干
[0040]采用皮膜剂对半成品线材进行表面处理，然后在烘箱中采用温度为120度进行烘干，烘干时间在0.5小时以上；
[0041]5)、水箱拉
[0042]采用多道连续式塔轮水箱车，经过10 - 12道模具润滑水的润滑方式，将步骤4)处理后的线材连续拔到成品规格。
[0043]经过本发明的工艺生产出的钢丝经72小时盐务试验没发现钢丝表面有锈蚀斑痕，完全达到使用场合要求。成品抗拉强度(N/m Hf ) 1900-2000，抗拉强度也与316牌号做的成品相当。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝，其特征在于，所述不锈钢丝主要是由以下质量份数的合金元素组成:c 0.60 — 0.10，Si〈l.00，Μη〈2.0，Ρ〈0.045, S〈0.03, Ni 6 —8，Cr 18 - 20，N 0.1-0.2，其余为Fe及一些不可避免的杂质。2.—种如权利要求1所述的高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝的制造方法，其特征在于，包括如下工艺步骤: 1)、皮膜处理、烘干 采用皮膜剂对Φ5.5_线径的线材进行表面皮膜处理，然后在烘箱中烘干，烘箱温度为120度，烘干时间在0.5小时以上； 2)、粗拉、清洗、收线 烘干后的线材在拉丝机上连续多道拉拔，第一道采用30%的减面率，以后逐道递减减面率，共进行6 — 7道拉拔，然而再清洗，收线，成品预留1.2—1.5mm的加工余量，以便后续光亮拉拔； 3)、清洗、台式炉渗N光亮退火 采用工字轮放线后首先采用清洗剂清洗，然后水洗，预热炉表面烘干，进入台式炉管道，台式炉的炉温峰值控制在1200 - 1300度，线速度20 - 30m/分，管道内通入氢气和氮气的混合气体保护，水冷，对半成品线材进行收线； 4)、皮膜处理、烘干 采用皮膜剂对半成品线材进行表面处理，然后在烘箱中采用温度为120度进行烘干，烘干时间在0.5小时以上； 5)、水箱拉 采用多道连续式塔轮水箱车，经过10 - 12道模具润滑水的润滑方式，将步骤4)处理后的线材连续拔到成品规格。
【专利摘要】本发明公布了一种高强度耐腐蚀抗菌型医用胃镜不锈钢丝及其制造方法，所述不锈钢丝主要是由以下质量份数的合金元素组成：C？0.60－0.10，Si<1.00，Mn<2.0，P<0.045，S<0.03，Ni？6－8，Cr？18－20，N？0.1-0.2，其余为Fe及一些不可避免的杂质。其制造方法包括如下工艺步骤：皮膜处理、烘干；粗拉、清洗、收线；清洗、台式炉渗N光亮退火；处理、烘干；水箱拉。采用本发明的不锈钢丝及制造方法不但节约Ni、Mo等贵重金属材料，且生产流程缩短，单产能耗降低，线材表面更光洁。
【IPC分类】C22C38/40, C21D8/06, C22C38/58, B21C1/00
【公开号】CN105331903
【申请号】CN201410396237
【发明人】陶琦, 朱金冬
【申请人】江阴斯强金属制品有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月12日