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钢丝拉制工艺

发布时间:2019-08-05 14:53 文章来源:未知 文章编辑:admin 点击数:

1原材料 制绳用钢丝的原材料是采用优质碳素结构钢轧制的线材,即盘条。所用钢号为60~70,线材的直径为5~6.5mm,其材质的成分为:含碳0.4%~0.85%;锰0.3%~0.7%;硅0.1%~0.3%;硫和磷不大于


1原材料
制绳用钢丝的原材料是采用优质碳素结构钢轧制的线材,即盘条。所用钢号为60~70,线材的直径为5~6.5mm,其材质的成分为:含碳0.4%~0.85%;锰0.3%~0.7%;硅0.1%~0.3%;硫和磷不大于0.04%。增加含碳量虽能提高钢材的抗拉强度,但其压缩率、伸长率、弯曲次数及扭转次数有所下降。电梯用钢丝绳其内层钢丝使用70号钢,含碳量为0.6%;外层钢丝使用45号钢,含碳量为0.4%。
2热处理
钢丝拉制过程中的热处理分预先热处理、中间热处理和最终热处理。在冷拔之前对线材进行预先热处理,是为了获得索氏体组织,提高线材的塑性,使钢丝得到较高的总压缩率和道次压缩率。对于经轧制后采用控制冷却已索氏体化的线材,可不进行预先热处理。冷拔后的半成品钢丝的热处理称为中间热处理。其目的是为了消除冷拔过程中所造成的冷加工硬化现象(金属在冷加工过程中强度、硬度提高,而变形抗力加大,塑性降低的现象),恢复钢丝的塑性,以利于继续拉拔。对拉拔后得到的成品钢丝进行最终热处理,是为了确保成品钢丝的综合力学性能,使它具有较高的强度和韧性。
热处理的方法通常是采用等温淬火,即以熔融铅液为淬火介质的“铅淬火”
热处理。先将钢丝加热到850~950℃,然后在温度为450-550℃的铅浴池中淬火,获得索氏体组织。
3表面准备
拉拔前的表面准备包括酸洗、冲洗和涂润滑层。为了清除热轧线材或经热处理后的半成品钢丝表面的氧化铁皮,在拉拔之前需要进行酸洗。酸洗时将线材或钢丝浸人硫酸溶液中,为加快酸洗过程和改善酸洗质量,由较低浓度到高浓度进行。
从酸槽出来的线材需仔细用水清洗。为了在拉拔时能有良好的润滑条件,即钢丝表面能吸附较多的润滑剂,对酸洗后的钢丝还需进行表面润滑涂层处理。
4拉拔
拉拔钢丝是利用金属的塑性,借助于拉丝模具在外力作用下使金属变形的一种金属压力加工。线材或半成品钢丝经过冷拔,不仅获得所需要的断面形状和尺寸,更重要的是,在冷拔过程中由于冷加工硬化的结果,使金属的力学性能发生显著变化。即随着变形量的增加,金属的强度极限、弹性极限、材料的硬度等都有显著的提高,而金属的塑性则有所降低。因此,冷拔配合热处理可获得制绳钢丝所需要的强度和韧性。
(1)圆形钢丝的拉制
线材或半成品圆形钢丝的冷拔是在单次拉丝机(只经过一个拉丝模),或多次拉丝机(经过多个拉丝模)上进行,拉丝模的材料是碳钨合金、金刚石。干拉时以钠皂粉为润滑剂,湿拉时使用肥皂溶液为润滑剂。干拉通常采用7-12道次的拉丝机,总压缩率为70%~80%,道次压缩率为15%~25%。
(2)异形钢丝的拉拔与轧制
异形钢丝通常是采用整模拉制和辊式轧制两种方法。前者是采用热轧异形盘条为原材料,在带有异形孔的整体拉模上进行拉拔。这种方法虽能保证断面形状的精度,但在拉拔过程中由于钢丝断面的突出部位和边角部位局部过热出现马氏体,而导致降低钢丝的弹性模量和耐久性。采用整体拉模生产效率低,目前很少采用。
辊式轧制异形钢丝是采用热轧圆形盘条为原材料,经过带有异形孔槽的轧辊进行乳制。为获得精确的断面,在轧制后再由整体模校正一次。这种混乳法真版了整体拉模的缺点,目前应用广泛。
5镀、涂层
钢丝表面分光面、镀层和涂塑,镀层有镀锌、镀铝、镀锌铝合金等。
镀锌分钢丝先镀后拔的薄镀层和钢丝拔后镀锌的厚镀层,厚镜层的力学性能比光面钢丝绳有所降低,宜在严重腐蚀环境中使用。镀锌又分电镀锌和热镜锋两种。电演锋是在室温下进行,电镀后钢丝的力学性能不改变;而热缓管是在450℃左右的温度下进行,热镀后钢丝的力学性能发生要化,如强度、韧性降低。
因此,圆形冷拔钢丝最好采用电镀锌。
镀铝是通过在大气中形成的氧化铝薄膜,起保护层作用。镀铝钢丝绳比镀锌钢丝绳更耐腐蚀,主要用于渔业拖网船舶。通常是采用先镀后拉拔,不但能提高钢丝表面的质量,还能恢复镀前的力学性能,而采用先拉后镀的工艺,会使钢丝的强度、韧性降低。
钢丝表面涂塑主要是涂覆聚酰胺,某些特殊用途钢丝,根据腐蚀介质和工作条件的不同可涂覆聚乙烯、聚丙烯、聚合氟等[4],其方法是采用挤塑机进行涂覆(见2.1.5节)。
锌铝合金镀层是属于新一代保护镀层,它既有铝镀层的稳定性,又有锌镀层的电化学保护性能。试验证明,锌铝合金镀层,在各种大气中其抗腐蚀能力是同厚度锌镀层的2~3倍,在国外得到了广泛应用。


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