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一种异型钢丝的加工工艺的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询


1.本发明涉及钢丝加工技术领域,具体为一种异型钢丝的加工工艺。


背景技术:

2.异形钢丝指横截面非圆形的钢丝,包括扁形、矩形、椭圆形、方形、三角形、梯形和其他特殊断面形,异形钢丝同其他钢丝一样,均是以热轧线材为原料,经过冷态拉拔或冷轧加工而成,冷轧一般采用辊模技术。其用途十分广泛,主要有机械加工业、纺织工业、密封钢丝绳、结构钢丝和制钉钢丝等,现有的异型钢丝质量不稳定,强度低、韧性差,不能满足市场要求,为满足市场及用户对异型钢丝的要求,迫切需要对高强度、高韧性的异型钢丝进行研发,为此我们提出一种异型钢丝的加工工艺用于解决上述问题。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种异型钢丝的加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种异型钢丝的加工工艺,包括如下步骤:
5.s1、备料
6.将盘条作为原料,对原料进行表面去氧化皮的表面处理,收卷备用;
7.s2、拉拔
8.将原料放线并采用9/1270直进式拉丝机进行拉拔,拉拔时拉拔道次为10次,总压缩率为70-85%,形成异型钢丝毛坯;
9.s3、高温加热
10.将钢丝至于高温炉中加热,于800℃的温度下保持加热至奥氏体,加热时间为3-4min;
11.s4、淬火
12.将奥氏体化后的钢丝穿过油槽进行高温油淬,油温为55-65℃,淬火时间为2-3min;
13.s5、回火
14.在中频加热回火设备中回火,回火温度控制在350-550℃之间;
15.s6、化学处理
16.将回火后的钢丝置于500℃
±
10℃的硝酸盐熔液中加热水洗,加热水洗时间5-7min;
17.s7、冷却
18.将化学处理后的钢丝置于具有冷却水的冷却池内快速冷却,冷却水的温度为20-30℃;
19.s8、涂油
20.毛毡浸渍至带有防锈油的油槽中,毛毡接触钢丝表面进行涂油;
21.s9、干燥
22.对涂油后的钢丝进行烘干,烘干温度为120-150℃,烘干时间为2-3min;
23.s10、收线
24.对钢丝进行表面涡流探伤,然后采用工字轮收线,收线速度为60m/min-100m/min.
25.优选的一种实施案例,步骤s1中,所述表面去氧化皮的表面处理方法是采用酸洗的方法去除材料表面氧化皮,其中盐酸浓度8%-15%,酸洗时间10-20分钟,酸洗后磷化或硼化以便于拉拔。
26.优选的一种实施案例,步骤s2中,拉拔时采用三道次圆形模拉拔,再采用七次异形模拉拔,各道次部分压缩率分别为:17.38%、18.42%、17.86%、17.24%、15.34%、14.33%、13.82%、13.10%、12.4%。
27.优选的一种实施案例,步骤s3中,所述高温加热分两步进行,一级加热,将钢丝加热至550℃,进入二级加热,将钢丝加热至800℃,进入二级加热中均温800℃的温度下保,2-3min加热至奥氏体。
28.优选的一种实施案例,步骤s4中,所述高温油淬后,通过吸油毡对钢丝擦拭并由回收槽进行回收擦拭下的油分,并加热后输送至淬火油槽中,实现淬火油回收利用。
29.优选的一种实施案例,步骤s5中,所述回火步骤后进行表面二次回火,所述表面二次回火的方法为在高频加热回火设备中回火,将钢丝材料表面温度控制在450-600℃之间,保持1min,使其只对钢丝表面到0.5-1.5mm的深度加热回火,使钢丝从表面至深度0.2mm-1.2mm范围内的硬度降低30-70hv。
30.优选的一种实施案例,步骤s6中,所述硝酸盐溶液为硝酸钾溶液,步骤s4和步骤s5中,所述淬火和回火时,钢丝均处于氮气保护氛围中。
31.优选的一种实施案例,所述盘条中,含有c0.82-0.84%、p0.02-0.025%、si0.10-0.30%、mn0.7-0.9%、cr0.2-0.3%、v0.05-0.10%。
32.优选的一种实施案例,所述盘条中,含有c0.82%、p0.02%、si0.2%、mn0.75%、cr0.23%、v0.09%。
33.优选的一种实施案例,所述盘条中,含有c0.83%、p0.024%、si0.3%、mn0.85%、cr0.26%、v0.06%。
34.与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过酸洗的方法去除材料表面氧化皮,酸洗后磷化或硼化以便于后续拉拔,通过多道次拉拔,将盘条逐渐喇叭成圆截面再依次拉拔成异型钢丝毛坯,通过对异型钢丝的高温油淬火加回火处理后消除了连续冷加工造成的内应力,加工硬化指数得到提高,表明钢丝的可加工性能得到改善,钢丝在后期的冷加工中不容易产生裂纹和开裂,钢丝经油淬火回火后强度下降,塑性略有提高,并且回火温度不断提高,强度不断下降,塑性不断提高,再通过化学处理,消除了钢丝的内应力,避免了收线后的二度变形,从而保证了异型钢丝的质量,提高异型钢丝综合性能,实现高强度、高韧性,且工艺简洁,成本低,具有推广价值。
具体实施方式
35.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施
例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
36.实施例1
37.本发明提供一种技术方案:一种异型钢丝的加工工艺,包括如下步骤:
38.s1、备料
39.将盘条作为原料,盘条成分含有c:0.82%、p:0.02%、si:0.2%、mn:0.75%、cr:0.23%、v:0.09%,对原料进行表面去氧化皮的表面处理,收卷备用;
40.s2、拉拔
41.将原料放线并采用9/1270直进式拉丝机进行拉拔,拉拔时拉拔道次为10次,总压缩率为70-85%,形成异型钢丝毛坯,其中,前三次采用三道次圆形模拉拔,再采用七次异形模拉拔,各道次部分压缩率分别为:17.38%、18.42%、17.86%、17.24%、15.34%、14.33%、13.82%、13.10%、12.4%;
42.s3、高温加热
43.将钢丝至于高温炉中加热,于800℃的温度下保持加热至奥氏体,加热时间为3-4min;
44.s4、淬火
45.将奥氏体化后的钢丝穿过油槽进行高温油淬,油温为55-65℃,淬火时间为2-3min;
46.s5、回火
47.在中频加热回火设备中回火,回火温度控制在350-550℃之间;
48.s6、化学处理
49.将回火后的钢丝置于500℃
±
10℃的硝酸盐熔液中加热水洗,加热水洗时间5-7min;
50.s7、冷却
51.将化学处理后的钢丝置于具有冷却水的冷却池内快速冷却,冷却水的温度为20-30℃;
52.s8、涂油
53.毛毡浸渍至带有防锈油的油槽中,毛毡接触钢丝表面进行涂油;
54.s9、干燥
55.对涂油后的钢丝进行烘干,烘干温度为120-150℃,烘干时间为2-3min;
56.s10、收线
57.对钢丝进行表面涡流探伤,然后采用工字轮收线,收线速度为60m/min-100m/min.
58.进一步的,步骤s1中,表面去氧化皮的表面处理方法是采用酸洗的方法去除材料表面氧化皮,其中盐酸浓度8%-15%,酸洗时间10-20分钟,酸洗后磷化或硼化以便于拉拔。
59.进一步的,步骤s3中,高温加热分两步进行,一级加热,将钢丝加热至550℃,进入二级加热,将钢丝加热至800℃,进入二级加热中均温800℃的温度下保,2-3min加热至奥氏体。
60.进一步的,步骤s4中,高温油淬后,通过吸油毡对钢丝擦拭并由回收槽进行回收擦
拭下的油分,并加热后输送至淬火油槽中,实现淬火油回收利用。
61.进一步的,步骤s5中,回火步骤后进行表面二次回火,表面二次回火的方法为在高频加热回火设备中回火,将钢丝材料表面温度控制在450-600℃之间,保持1min,使其只对钢丝表面到0.5-1.5mm的深度加热回火,使钢丝从表面至深度0.2mm-1.2mm范围内的硬度降低30-70hv。
62.油淬火回火工艺分析,钢丝经过油淬火加回火处理后消除了连续冷加工造成的内应力,加工硬化指数得到提高,表明钢丝的可加工性能得到改善,钢丝在后期的冷加工中不容易产生裂纹和开裂,钢丝经油淬火回火后强度下降,塑性略有提高,并且回火温度不断提高,强度不断下降,塑性不断提高,综合性能最好,是油淬火回火工艺中最优的工艺。
63.进一步的,步骤s6中,硝酸盐溶液为硝酸钾溶液,增加了化学处理,消除了钢丝的内应力,避免了收线后的二度变形,从而保证了异型钢丝的质量,步骤s4和步骤s5中,淬火和回火时,钢丝均处于氮气保护氛围中。
64.实施例2
65.本发明提供一种技术方案:一种异型钢丝的加工工艺,包括如下步骤:
66.s1、备料
67.将盘条作为原料,盘条原料内含有c0.83%、p0.024%、si0.3%、mn0.85%、cr0.26%、v0.06%,对原料进行表面去氧化皮的表面处理,收卷备用;
68.s2、拉拔
69.将原料放线并采用9/1270直进式拉丝机进行拉拔,拉拔时拉拔道次为10次,总压缩率为70-85%,形成异型钢丝毛坯;
70.s3、高温加热
71.将钢丝至于高温炉中加热,于800℃的温度下保持加热至奥氏体,加热时间为3-4min;
72.s4、淬火
73.将奥氏体化后的钢丝穿过油槽进行高温油淬,油温为55-65℃,淬火时间为2-3min;
74.s5、回火
75.在中频加热回火设备中回火,回火温度控制在350-550℃之间;
76.s6、化学处理
77.将回火后的钢丝置于500℃
±
10℃的硝酸盐熔液中加热水洗,加热水洗时间5-7min;
78.s7、冷却
79.将化学处理后的钢丝置于具有冷却水的冷却池内快速冷却,冷却水的温度为20-30℃;
80.s8、涂油
81.毛毡浸渍至带有防锈油的油槽中,毛毡接触钢丝表面进行涂油;
82.s9、干燥
83.对涂油后的钢丝进行烘干,烘干温度为120-150℃,烘干时间为2-3min;
84.s10、收线
85.对钢丝进行表面涡流探伤,然后采用工字轮收线,收线速度为60m/min-100m/min.
86.进一步的,步骤s1中,表面去氧化皮的表面处理方法是采用酸洗的方法去除材料表面氧化皮,其中盐酸浓度8%-15%,酸洗时间10-20分钟,酸洗后磷化或硼化以便于拉拔。
87.进一步的,步骤s2中,拉拔时采用三道次圆形模拉拔,再采用七次异形模拉拔,各道次部分压缩率分别为:17.38%、18.42%、17.86%、17.24%、15.34%、14.33%、13.82%、13.10%、12.4%。
88.进一步的,步骤s3中,高温加热分两步进行,一级加热,将钢丝加热至550℃,进入二级加热,将钢丝加热至800℃,进入二级加热中均温800℃的温度下保,2-3min加热至奥氏体。
89.进一步的,步骤s4中,高温油淬后,通过吸油毡对钢丝擦拭并由回收槽进行回收擦拭下的油分,并加热后输送至淬火油槽中,实现淬火油回收利用。
90.进一步的,步骤s5中,回火步骤后进行表面二次回火,表面二次回火的方法为在高频加热回火设备中回火,将钢丝材料表面温度控制在450-600℃之间,保持1min,使其只对钢丝表面到0.5-1.5mm的深度加热回火,使钢丝从表面至深度0.2mm-1.2mm范围内的硬度降低30-70hv。
91.油淬火回火工艺分析,钢丝经过油淬火加回火处理后消除了连续冷加工造成的内应力,加工硬化指数得到提高,表明钢丝的可加工性能得到改善,钢丝在后期的冷加工中不容易产生裂纹和开裂,钢丝经油淬火回火后强度下降,塑性略有提高,并且回火温度不断提高,强度不断下降,塑性不断提高,综合性能最好,是油淬火回火工艺中最优的工艺。
92.进一步的,步骤s6中,硝酸盐溶液为硝酸钾溶液,增加了化学处理,消除了钢丝的内应力,避免了收线后的二度变形,从而保证了异型钢丝的质量,步骤s4和步骤s5中,淬火和回火时,钢丝均处于氮气保护氛围中。
93.综上所述,本发明通过酸洗的方法去除材料表面氧化皮,酸洗后磷化或硼化以便于后续拉拔,通过多道次拉拔,将盘条逐渐喇叭成圆截面再依次拉拔成异型钢丝毛坯,通过对异型钢丝的高温油淬火加回火处理后消除了连续冷加工造成的内应力,加工硬化指数得到提高,表明钢丝的可加工性能得到改善,钢丝在后期的冷加工中不容易产生裂纹和开裂,钢丝经油淬火回火后强度下降,塑性略有提高,并且回火温度不断提高,强度不断下降,塑性不断提高,再通过化学处理,消除了钢丝的内应力,避免了收线后的二度变形,从而保证了异型钢丝的质量,提高异型钢丝综合性能,实现高强度、高韧性。
94.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。