[實用新型]切割鋼絲

有效

• 申請號: 201720813401.8
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN207128105U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: D·赫吉克曼;F·諾普;N·帕瑞拉
• 申請（專利權）人: 江陰貝卡爾特合金材料有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本實用新型涉及具有特定涂層的切割鋼絲。

背景技術

切割鋼絲廣泛用于切割硅片。這些切割鋼絲必須具有高拉伸強度并且必須細，以便最小化切口損失。

切割鋼絲通常被提供有黃銅涂層，即銅鋅合金涂層，因為黃銅涂層在最終拉拔期間或多或少地起到潤滑劑的作用，并因此允許達到高拉伸強度所需的高程度的收縮。

然而，最終的切割鋼絲中并不需要黃銅，特別是銅。相反，甚至期望避免銅。例如，如果不從表面去除銅，那么銅可能引起半導體硅片中的導電問題。經驗表明，去除銅是麻煩且不經濟的。

僅僅由鋅涂層代替黃銅涂層并不能解決問題。實際上，鋅與鋼之間存在附著問題。另外，在鋼絲的最終拉拔期間，鋅形成大量的鋅粉。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是減輕現有技術的缺點。

本實用新型的另一目的是避免切割鋼絲上的銅。

本實用新型的又一個目的是避免在拉拔期間形成鋅粉。

根據本實用新型，提供了一種切割鋼絲，其具有范圍從40μm到300μm的線徑并具有高于2500MPa的拉伸強度。該切割鋼絲被提供有鋅涂層，鋅涂層具有小于4μm的平均厚度，優選小于2μm，例如小于1.0μm。鋅涂層與鋼之間存在鋅-鋼合金層。

本實用新型的這兩個特定方面，即薄的鋅涂層以及鋼與鋅涂層之間的合金層的存在帶來以下優點。薄涂層具有在拉拔期間產生較少的鋅粉的優點。合金層很大程度上提高了鋅涂層對鋼的粘附，并且由于合金層比鋅硬，因此合金層也降低了鋅粉的量。

在使用切割鋼絲期間，即在切割過程期間，一旦鋅從表面被磨損，粗糙的合金層和疏松的鋅或氧化鋅顆?？梢杂兄跀y帶研磨漿料。

鋅與鋼之間的鋅-鋼合金層的存在可以借助于光學顯微鏡或借助于掃描電子顯微鏡而容易地進行檢測。這兩種技術在本領域中是眾所周知的。

優選地，切割鋼絲的直徑小于180μm。不排除大于200μm的直徑，但這些用于團塊(briqueteer)鋼絲。

切割鋼絲可以是直的切割鋼絲，或者優選是所謂的結構型切割鋼絲，即切割鋼絲具有其間帶有節段的彎曲。歸因于彎曲，可以攜帶更多的漿料。這些彎曲可以由鋼絲的塑性變形產生，例如，通過施加雙重卷曲、通過多邊形變形等。沿著鋼絲，塑性變形可以是周期的且連續的，或者可以與被未變形的鋼絲區域交替。

根據本實用新型的切割鋼絲可以用作固定磨料切割鋼絲的芯。然而，優選地，根據本實用新型的切割鋼絲是游離磨料切割鋼絲。

附圖說明

圖1示出了根據本實用新型的切割鋼絲的橫截面。

具體實施方式

根據本實用新型的切割鋼絲可以依照以下路線制成。

起始產品是高碳盤條，其具有如下的鋼成分：碳含量范圍從0.70％到1.10％，錳含量范圍從0.10％到1.10％，硅含量范圍從0.10％到0.90％，硫和磷含量限制在0.10％；可以添加額外的諸如鉻(高達0.20％-0.40％)的微合金元素；其余為鐵及不可避免的雜質。所有百分比均是重量百分比。典型的線材直徑是5.50mm。

將盤條冷拉至中間線徑。

在中間線徑處，鋼絲經受索氏體化處理(patenting treatment)，隨后在鋅浴槽中進行熱浸鍍鋅。

熱浸鍍浴產生鋅-鋼合金層。薄鋅涂層按如下步驟產生：取代豎直地離開鋅浴槽，鋼絲以相對于水平線的小角度離開鋅浴槽。在離開浴槽后，鍍鋅鋼絲例如借助于陶瓷布而被機械地擦拭。幾乎水平地離開鋅浴槽結合機械擦拭導致涂層的如下特征：

(i)鋅涂層的厚度減??；以及

(ii)鋅-鋼合金過渡層的厚度減小。

鋅涂層和合金層兩者的減小的厚度具有在后續拉拔步驟期間產生的鋅粉較少的優點。

最后，將在中間線徑處如此涂覆的鋼絲冷拔直到其最終直徑小于300μm，優選小于180μm。

圖1示出了根據本實用新型的切割鋼絲10的橫截面，該橫截面的一部分被放大。切割鋼絲10具有鋼芯12和鋅表面涂層14。中間是鋼-鋅合金層16。

在使用期間，較軟的鋅涂層14將逐漸消失，而較硬的鋅-鋼合金層16將出現在表面。這種鋅-鋼合金層16的粗糙表面具有凸起和凹谷。額外的研磨漿料可以被攜帶在這些凹谷中，這可以提高切割性能。