含碳量大于0.6%的鉸高強(qiáng)度和高強(qiáng)度鋼絲,其機(jī)械性能和工藝要求都與低、中碳鋼絲不同,成品檢驗(yàn)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品。不合格產(chǎn)品的產(chǎn)生,除直徑公差、表面質(zhì)量、不平整和脫碳等原因以外,主要是抗拉強(qiáng)度不足或波動(dòng)過大(通條性能不均勻),或者在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)發(fā)毛起刺(扭裂),斷口不平直。尤其是II組以上的高強(qiáng)度鋼絲要求更高,因此要有嚴(yán)格均工藝操作。
1.對(duì)前道工序的要求
(1)線材制作高強(qiáng)度鋼絲的線材,不但要求具有良好的表面質(zhì)量(特別應(yīng)避免折疊),還要求其含碳量、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、脫碳深度和夾雜量等都合乎規(guī)定。選用線材直徑應(yīng)偏粗,以便有足夠的拉拔道次。勉強(qiáng)湊夠拉拔道次的成品,其表面質(zhì)量及扭轉(zhuǎn)性能往往不好。
(2)熱處理熱處理是高強(qiáng)度鋼絲的工藝基礎(chǔ),線材拉拔前都要經(jīng)過正火,改善其組織狀況。鉛淬的熱處理曲線確定以后,關(guān)鍵是爐溫和鉛溫的均勻問題。熱處理出現(xiàn)的缺陷,較多的是線溫不勻,強(qiáng)度波動(dòng)較大,以及出現(xiàn)游離鐵素體等。對(duì)T9A等高碳鋼絲,還要防止脫碳。因此要嚴(yán)格執(zhí)行工藝制度,認(rèn)真檢驗(yàn),并做到盤盤取料。
(3)酸洗潤(rùn)滑,鋼絲表面如果殘留著氧化皮,在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)就會(huì)發(fā)生裂口毛刺。因此酸洗要保證清潔。表面要求很高的可以實(shí)行精酸洗,并在成品前酸洗時(shí)先行機(jī)械去銹。
線材潤(rùn)滑一般采用預(yù)涂石灰糊,或銹化后在模盒中放鈣皂拔絲粉,而不宜使用磷化層。使用磷化層在鉛淬過程中容易堵塞爐眼(電接觸熱處理爐不受影響),并可能引起掛鉛。但是成品前及較細(xì)規(guī)格的半成品則可以采用磷化層。成品前的磷化膜厚度應(yīng)大一點(diǎn),以保證8次以上的拉拔。磷化層的質(zhì)量及厚度,對(duì)成品鋼絲的扭轉(zhuǎn)很有關(guān)系,良好的磷化膜能使鋼絲變形較為均勻。
2.對(duì)拉拔的要求
(1)拉絲機(jī)的選擇高強(qiáng)度鋼絲應(yīng)該是無扭轉(zhuǎn)的拉拔,因此滑輪式拉絲機(jī)不適宜于生產(chǎn)這種成品鋼絲。使用此種設(shè)備會(huì)影響鋼絲的疲勞性能(扭轉(zhuǎn)試驗(yàn))。過去生產(chǎn)中、粗規(guī)格的高強(qiáng)度成品鋼絲,大都使用單次拉絲機(jī)。用它拉制的鋼絲質(zhì)量雖好,但產(chǎn)量低,勞動(dòng)強(qiáng)度亦大。目前直線式拉絲機(jī)已逐步推廣,它經(jīng)過調(diào)整能夠在一定的范圍內(nèi)得到任意的部分壓縮率,可以滿足中、租規(guī)格鋼絲的拉制工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。但這種設(shè)備造價(jià)太貴,電氣線路復(fù)雜,在高速度時(shí)降溫仍感不足。而且操作要有一定的技術(shù)水平。
還有一種大型水箱拉絲機(jī),也適宜拉制中粗規(guī)格的高強(qiáng)度鋼絲,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良,產(chǎn)量很高。缺點(diǎn)是拉制粗規(guī)格的鋼絲勞動(dòng)強(qiáng)度較高,而且不能任意調(diào)整壓縮率。至于細(xì)規(guī)格鋼絲,則大多使用小型水箱拉絲機(jī)拉制。
(2)冷卻要求高強(qiáng)度鋼絲拉拔的熱度相當(dāng)高,如果不:采用有效的冷卻措施,就會(huì)產(chǎn)生300~500度的高溫,不但會(huì)使?jié)櫥そ够?,而且將引起鋼絲結(jié)構(gòu)的改變,以致機(jī)械性能下降。因此,要求將鋼絲拉拔溫度降低至1500°C以下。
(3)平整度高強(qiáng)度鋼絲在拉拔過程中,如果出線位置稍有偏差,即可能出現(xiàn)螺旋形和散亂,這是成品鋼絲絕不允許發(fā)生的。因此要嚴(yán)格校正模盒的位置,并注意熱處理的均勻一致。
(4)部分壓縮率,由于高強(qiáng)度鋼絲變形阻力大,如果部分壓縮率加大,就會(huì)造成變形不均勻,以致產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)裂紋。因此,鋼絲的含碳量愈高,部分壓率縮應(yīng)愈小。
(5)拉拔速度高強(qiáng)度鋼絲拉拔熱度很高,因此不適宜于高速干拉,以保證扭轉(zhuǎn)質(zhì)量。一般干拉速度在60~150米/分之間。
(6)模子及潤(rùn)滑模子要圓正,光潔度要高,以減少拉拔熱量,模子的圓錐角應(yīng)偏小·點(diǎn)。磷化層的質(zhì)量要求細(xì)密、牢固和一定的厚度,能耐多次的拉拔。為了提高磷化層的潤(rùn)滑效果,模盒內(nèi)可放鈣皂拔絲粉。 (7)扭轉(zhuǎn)毛刺,這是高強(qiáng)度鋼絲產(chǎn)生廢次品的常見原因之一。如果在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中,鋼絲表面出現(xiàn)鋸齒狀連續(xù)裂口或局部裂口,裂口間并夾有金屬氧化屑或黑氧化色(有的稱為包邊起刺),這主要是由于鋼錠軋制前去銹不凈,軋制不良,線材表面存在折疊分層、耳子、凸塊,以及較深的軋痕等原因所引起的。這種缺陷一般多發(fā)生在線材的兩端(頭尾)。如果在檢驗(yàn)成品鋼絲時(shí),先在頭尾部各除去兩圈再行取料,即能將扭轉(zhuǎn)毛刺等缺陷除掉一半以上,從而相應(yīng)地提高了合格率。另外,制品尺寸細(xì),拉拔道次多,也能顯著減少這種缺陷。
(8)扭轉(zhuǎn)裂紋,扭轉(zhuǎn)裂紋就是在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)鋼絲產(chǎn)生劈裂,裂口表面白色有金屬光澤。這種裂紋可在整盤鋼絲中連續(xù)分布。產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)裂紋的原因,不單是因?yàn)樵腺|(zhì)量不好,而是由于拉拔過程中鋼絲變形不均勻,因而造成內(nèi)應(yīng)力分布的不勻,所以扭轉(zhuǎn)時(shí)矛盾突出。鋼絲變形不均勻,一般是由于金屬組織不勻,鋼絲拉拔時(shí)受到高熱、部分壓縮率過大、拉拔速度過高、模具不圓、鋼絲局部掛鉛和潤(rùn)滑不良等原因所引起的。已發(fā)生扭裂的鋼絲,可以通過1~3次改拔(壓縮率要?。?,如效果不好應(yīng)重新鉛淬處理。
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