不锈钢拉丝定义和不锈钢拉丝工艺以及不锈钢拉丝分类
经固溶处理的奥氏体不锈钢丝塑性良好,但变形抗力大,加工硬化效应强,拉拔时要有良好的润滑剂和适宜的模具。
拉拔大尺寸(直径大于5.0mm)不锈钢丝一般选用YG8硬质合金模,模孔工作锥度为14°左右;小尺寸(直径5.0~0.5mm)钢丝选用YG6硬质合金模,模孔工作锥角度为12°左右。使用硬质合金模拉拔时,采用干式润滑剂。一般认为选用含有极压添加剂,软化点较高的脂肪酸皂较为适宜。直径0.5mm以下的不锈钢丝多采用聚晶金刚石模,在油性液体润滑剂(酸化蓖麻油、纺织助剂等)中拉拔。直径小于0.2mm的细丝大都采用天然金刚石模,配以肥皂水拉拔。
近年来不锈钢干式拉丝普遍采用压力模技术,即在压力模盒内同时装有两个模具,个模具(压力模)孔径稍大于钢丝直径,**个模具为正常拉丝模,如图2-1 。压力模起两种作用:1、为钢丝定位,保证钢丝沿中心线进入拉丝模,均匀变形。2、阻止润滑剂回流,在拉丝模前形成高压区,加大润滑剂粘附厚度,有利于多次拉拔。根据加拿大的使用经验,压力模孔径比钢丝(盘条)直径大一个固定值(K),使用效果好,见表2-9和表2-10 。
表2-9 钢丝拉拔压力模尺寸选择表
钢丝直径mm | K值mm |
0.75~1.5 | 0.05 |
>1.5~3.0 | 0.10 |
>3.0~5.0 | 0.20 |
>5.0~8.0 | 0.35 |
>8.0~13.0 | 0.55 |
>13.0~18.0 | 0.90 |
注:压力模孔径=钢丝直径+K
表2-10 盘条拉拔压力模尺寸选择表
钢丝直径mm | K值mm |
5.0~6.5 | 0.70 |
>6.5~9.5 | 0.95 |
>9.5~12.0 | 1.25 |
>12.0~18.0 | 1.80 |
>18.0~24.0 | 2.5 |
注:压力模孔径=钢丝直径+K
油拉是近年常用的另一项新技术,干粉润滑剂拉出的不锈钢丝,在去除表面残余润滑膜后表面无光泽,称为半雾面状态。如经酸漂洗或打毛处理,彻底消除表面光泽后,则称为雾面状态。有的用户要求交货钢丝保持良好的金属光泽,称为光亮状态。光亮状态钢丝根据光洁度要求不同,必须在拉拔过程中预留1~2个道次,采用油性液体润滑剂拉拔。由于油性润滑剂的润滑效果远不如干粉润滑剂,油性拉拔的减面率一般控制在15%以下,拉拔速度限制在150m/min以下。马氏体钢丝可选用硬质合金模配合油性润滑剂拉拔。奥氏体和铁素体不锈钢丝好选用聚晶钻石模与油性润滑剂配合拉拔。
与碳素弹簧钢丝相比,不锈钢丝拉拔的特点是总减面率较小,道次减面率较大。因为不锈钢丝时效温度较高,对模具和卷筒的冷却要求没有弹簧钢丝那样严格,甚至可以认为卷筒温度升高有利于不锈钢丝的拉拔。
保证表面涂层干燥,完整是不锈钢丝顺利拉拔的先决条件。一旦发现涂层返潮或局部脱落,应重新涂层后拉拔。拉拔过程中发现润滑也应重新涂层,否则钢丝极易与模孔粘粘,造成表面划伤。
铁素体钢丝和1-4Cr13马氏体钢丝的拉拔工艺与奥氏体钢相同,但要注意控制道次减面率不宜过大。拉拔后的钢丝应及时热处理,避免发生应力裂纹。
冷拉和软态交货的钢丝典型拉拔工艺如表2-11,轻拉状态交货的钢丝拉拔工艺如表2-12。
超低碳不锈钢丝的屈服极限相对比较低,冷加工硬化效应也比较弱,因而在保证成品性能符合标准条件下,可以使用较大的减面率拉拔。但其道次减面率应该比一般不锈钢丝小,否则很容易拉断。
表2-11 冷拉状态成品钢丝拉拔工艺
成品直径 允许偏差 成前直径 总减面率 拉拔道次 拉拔程序 mm mm mm % 次 mm |
6.0 ±0.038 8.0 43.8 2 8.0-6.8-6.0 5.0 ±0.038 7.0 49.0 2 7.0-5.8-5.0 4.0 ±0.038 5.5 47.1 2 5.5-4.5-4.0 3.0 ±0.03 4.2 49.0 2 4.2-3.5-3.0 2.0 ±0.03 2.8 49.0 2 2.8-2.3-2.0 1.0 ±0.02 1.4 49.0 2 1.4-1.15-1.0 |
不锈钢拉丝定义和不锈钢拉丝工艺以及不锈钢拉丝分类
成品直径 允许偏差 成前直径 总减面率 拉拔道次 拉拔程序 mm mm mm % 次 mm |
6.0 ±0.038 6.7 19.8 1 6.7-6.0 5.0 ±0.038 5.6 20.3 1 5.6-5.0 4.0 ±0.038 4.5 21.0 1 4.5-4.0 3.0 ±0.03 3.4 22.1 1 3.4-3.0 2.0 ±0.03 2.3 24.4 1 2.3-2.0 1.0 ±0.02 1.15 24.4 1 1.15-1.0 |
2.2 不锈冷顶锻钢丝生产技术
近年来随着我国现代化进程的加快,不锈钢标准件的需求量急剧增加,在家用电器、室内装璜、精密仪器行业不锈钢标准件几乎全部取代了碳钢镀铬或镀锌标准件。在食品、交通、机械、建筑等行业不锈钢标准件的需求也在稳步、持续上升。不锈标准件需求急剧增加带动了不锈冷顶锻钢丝的技术进步,十年前我国不锈冷顶锻钢丝常用牌号为ML1Cr18Ni9Ti、ML1Cr17Ni2、ML1Cr13和ML1Cr17,与国际通用钢号脱节。为此,冶金行业先后制定和修订了两版国家标准GB4232-84和GB/T4232-93《冷顶锻用不锈钢丝》,推动冷顶锻用不锈钢丝的技术进步,但收效甚微。直到九十年代中期,随着标准件行业产品结构的变化,在江浙、广东、河北一带涌现出一批外资和私营拉丝和标准件生产企业,从根本上改变了我国冷顶锻钢丝生产和使用与世界脱轨的格局。可以说,目前我国不锈冷顶锻钢丝的生产和使用技术已与世界水平相当。
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