今鋼絲在冷加工中力學性能的不均勻是普遍存在的問題,也是我國與國外鋼絲質量差距中的一個重要方面。影響鋼絲力學性能的不均勻性主要有三個方面的因素:盤條質量的均勻性、拉絲工藝及模具、熱處理工藝。一切拉絲工藝條件,如壓縮率、模孔工作錐竟度、冷卻潤滑、拉拔速度、潤滑劑等對冷拉后鋼絲力學性能的影響,都可以歸納為“熱量”對鋼絲的影響。鋼絲在拉拔過程中,由于受到變形熱及摩擦熱的作用而被加熱,特別是連續拉拔時,逐道次熱量的不斷積累,可使鋼絲加熱到比較高的溫度,從而產生時效,顯著影響鋼絲力學性能。本文主要針對拉拔工藝及模具對鑰絲力學性能的影響進行探討.重點研究中、高碳鋼絲在拉拔中選擇不同模具參數、壓縮率、冷卻條件而造成鑰絲的發熱、模具及卷筒的散熱、鋼絲進模子和出模子時的溫度變化的不同對其力學性能的影響。從而得出:1、模具的工作錐角越大則鋼絲拉拔時產生的拉拔力也就越大,鋼絲與模子的接觸長度越短,其變形越劇烈,鋼絲變形時單位時間內放出的熱量也就越多,終導致鋼絲出摸子時的溫度較高,造成鋼絲擾拉強度、硬度升高而彎曲、扭轉值降低。2、模具定徑帶越長鋼絲拉拔后的彈性時效越小,其定徑效果也就越好,但隨著定徑帶的增長鋼絲與模具的摩擦增大,從而加劇磨損并造成拉拔力增大,此時同樣使鑰絲溫度升高,造成抗拉強度與硬度升高.而彎曲、扭轉值降低。3、中、高碳鋼在冷拉時模具的佳工作錐角為0.85d(d為鋼絲直徑)定徑帶長度0.846d倍。在中、高碳鋼中,隨鋼絲拉拔時溫度升高,時效機理被加快,其結果是翎絲塑性降低,抗拉強度升高,扭轉及彎曲性能下降。(1個卷筒無水冷鋼絲可平均提高抗拉強度28.7Mpa.而彎曲值平均降低3.7次、扭轉值平均降低3.5次。而且隨著卷筒冷卻效果的惡化,其彎、扭值急劇下降。鋼絲采用1個道次的間接水冷可平均提高抗拉強度16.1GMpa,而彎曲值平均降低1.3次、扭轉值平均降低1.5次)。5、正常拉拔過程中,由于變形和摩擦發熱,鍋絲表面a度均在200℃以上,而翎絲采用直接冷卻拉拔后,其溫度可降低到150"C以下,平均各道可降80-100℃,而普通冷卻裝置鋼絲溫度一般都在200"c以上.鋼絲采用直接水冷后其力學性能得到改善,鋼絲采用直接水冷后模子使用壽命提高,特別是中間道次的拉絲模壽命提高顯著(普通冷卻拉絲模使用壽命為4噸/只,而采用鋼絲直接冷卻后拉絲模使用壽命為5噸/只),故鋼絲在拉拔時其佳冷卻方式為直接水冷、卷筒應采用窄縫式水冷。
鍍鋅鋼絲(galvanizedsteelwire)是把45#、65#、70#等優質碳素結構鋼拉拔,然后再經鍍鋅(電鍍鋅或熱鍍鋅)而成。
鍍鋅鋼絲表面平滑、光潔、沒有裂紋地、節、起刺、傷痕和銹蝕,鍍鋅層均勻、附著力強、耐腐蝕力持久,韌性和彈性極好。抗拉強度應在900Mpa-2200Mpa之間(絲徑Φ0.2mm-Φ4.4mm)。扭轉次數(Φ0.5mm)在20次以上,反復彎曲應在13次以上。
鋼絲鍍銅是指在拉拔鋼絲表面鍍上一層黃銅合金。
鋼線進行鍍銅目的:1)黃銅合金是精細拉拔過程中的潤滑劑2)黃銅合金和橡膠有著較好的粘合力(主要是指鋼簾線的生產)。3.鍍銅工藝具體介紹:1)流程:→堿洗(電解)+酸洗放線→脫脂→爐子→淬火→水冷卻→∣→水沖洗(軟水)→→酸洗+堿洗鍍銅→水沖洗(純水)→鍍鋅→水沖洗(純水)→熱水洗→擴散→酸浸(HNO4或H2PO5)→水沖洗→烘干爐→收線2)各個環節目的用途放線:避免照成亂線,從而引起斷線現象。脫脂:洗掉前道工藝之中殘留的不均勻性固態涂層。從而涂上一層均勻的液態層。避免鋼絲在后續拉拔中出現損壞。爐子:將鋼絲奧氏體化。需要注意:控制CH4+空氣的流量以此控制爐子內的溫度,保持一定的氣氛和壓力。淬火:使鋼絲得到珠光體組織。三種不同工藝:a.鉛浴淬火;b.流沙床淬火;c.水淬火(淬火介質為水溶液)需要注意:控制淬火溫度,由TTT曲線可知,當溫度過低,鋼絲組織會轉變為貝氏體甚至是馬氏體,從而照成得不到所需組織,不利于鋼絲拉拔。酸洗:目的主要是去除在前幾道工藝之中在鋼絲外表面所形成的氧化皮。水沖洗:洗掉酸洗中所產生的殘渣。鍍銅:利用電解原理,將鍍銅槽內的焦磷酸銅作為陽極,從而使其失去2e得到CU2+,使其附著在鋼線表面,從而形成一層銅層。兩極反應式:陽極:Cu-2e→Cu2+;陰極:Cu2++2e→Cu需要注意:因為陽極的效率比陰極的高,從而會產生CU2+的富集,因此在此道工藝中需要添加一個調節槽,用于調節富集出來的CU2+。鍍鋅:利用電解原理,鍍鋅時,鍍件為陰極,鋅板為陽極,電解液中含有ZnSO4,當接通電源后,陽極鋅板上的鋅原子失去2e成為Zn2+,使陽極不斷溶解,陰極上Zn2+得到電子析出鋅而附著在鋼絲表面上,從而在銅層表面形成一層鋅層。擴散:進過鍍銅和鍍鋅之后,只在鋼絲表面形成兩層鍍層而已,擴散的目的就是將銅層和鋅層之間相互進行擴散。從而形成黃銅合金。