CN101457337A - 胎圈钢丝硼化工艺 - Google Patents

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咸天伦
陈永君
王钱华
胡建林
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Abstract

本发明涉及一种材料表面的化学处理工艺。目的是提供一种硼化工艺，该硼化工艺应能有效地在钢丝表面形成保护膜，以确保胎圈钢丝的拉拔质量；同时，不会造成环境污染。技术方案是：胎圈钢丝硼化工艺，包括以下步骤：1)表面清洁处理：将胎圈钢丝浸入酸性池除垢，浸泡20～40S后；用清水冲洗；2)硼化：将经过表面清洁处理的胎圈钢丝浸入硼砂溶液中，浸泡1～2S；3)烘干：将经过表面硼化处理的胎圈钢丝进行烘干；4)收线：将经过表面烘干处理的胎圈钢丝牵引收卷，即为半成品。

Description

胎圈钢丝硼化工艺
技术领域
本发明涉及一种材料表面的化学处理工艺，具体是一种在胎圈钢丝表面进行的硼化工艺。
背景技术
在胎圈钢丝的实际生产中，胎圈钢丝在拉拔时会因压缩、拉伸而发生损伤，直接影响胎圈钢丝的出厂质量。目前为解决胎圈钢丝在生产过程中钢丝体的受损问题，需要在钢丝体的外表面覆盖一层拉丝粉，而常见的拉丝粉需要载体才能覆盖在钢丝体的外表面上。锌系磷化膜因其具有可变形性，常被用作是机械加工过程时添加的表面润滑剂和拉丝粉的载体。
目前，常用的锌系磷化液是由磷酸、硝酸锌、氧化锌经中高温浸泡工艺制备而成，胎圈钢丝线材通过磷化液时，会在胎圈钢丝表面形成一层磷化膜，这样可以确保胎圈钢丝在后续拉拔中能够顺利带入拉丝粉，保护胎圈钢丝基体在压缩拉伸中不会受到损伤，从而提高胎圈钢丝的出厂质量。但由于磷化液中的磷酸具有很强的腐蚀性，未经处理直接排放会严重污染水体、土壤及空气；而且，磷化液中含有的锌离子，锌离子的残渣处理也十分困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种硼化工艺，该硼化工艺应能有效地在钢丝表面形成保护膜，以确保胎圈钢丝的拉拔质量；同时，不会造成环境污染。
本发明采用的技术方案是：
胎圈钢丝硼化工艺，包括以下步骤：
1)表面清洁处理：将胎圈钢丝浸入酸性池除垢，浸泡20～40S后；用清水冲洗；
2)硼化：将经过表面清洁处理的胎圈钢丝浸入硼砂溶液中，浸泡1～2S；
3)烘干：将经过表面硼化处理的胎圈钢丝进行烘干；
4)收线：将经过表面烘干处理的胎圈钢丝牵引收卷，即为半成品。
所述的酸性池内为150～200g/l的盐酸。
所述的硼砂溶液的反应浓度为100～140g/l，反应温度为90～100℃。
所述的胎圈钢丝经烘干处理后在其表面形成5水结晶物。
本发明的有益效果是：通过用硼砂溶液代替锌系磷化液中的磷化液，使用时无污染且不产生任何残渣，解决了使用磷化液产生的环境污染问题。同时，该硼化工艺的生产步骤更加简单、不仅降低了生产成本，还大大地提高了工作效率。选用硼砂溶液代替锌系磷化液中的磷化液，也可在胎圈钢丝表面形成一层硼化膜，使胎圈钢丝在后续拉拔时能够顺利带入拉丝粉，保证了胎圈钢丝基体在拉伸中不受到损伤，达到提高胎圈钢丝质量的目的。
具体实施方式
在胎圈钢丝表面进行的硼化工艺，包括以下步骤：
1)表面清洁处理(即进行表面除垢处理)：
把胎圈钢丝线通过酸槽，时间为20～40S，达到除氯化物的效果；所述的酸槽内为150～200g/l的盐酸，优选浓度为180g/l的盐酸，再进入水冲洗槽。
2)表面硼化：将表面清洁处理好的胎圈钢丝浸入硼砂溶液中，浸泡1～2S；所述的硼砂溶液的反应浓度为100～140g/l，反应温度为90～100℃。经硼化处理的胎圈钢丝线表面形成了一层硼化膜，使胎圈钢丝在后续拉拔时能够顺利带入拉丝粉，胎圈钢丝基体在拉拔过程中得到保护而不会损伤，从而提高了胎圈钢丝的质量。
3)烘干：将表面硼化处理的胎圈钢丝线通过烘干箱进行烘干，烘干至胎圈钢丝表面形成5水结晶物，烘干箱温度为90～100℃。
4)由卷取设备的卷筒将上述胎圈钢丝线牵引收卷；之后可按所需规格(直径)拉丝得到相应规格的成品。
所述的胎圈钢丝的表面硼化工艺均在常温(环境温度)常压下进行。
所述的胎圈钢丝的表面硼化工艺，从胎圈钢丝线的酸洗除垢至胎圈钢丝线牵引收线为止(由后道的卷取设备牵引)，均连续生产，运行速度为25-35米/分钟。
所述的清洗是胎圈钢丝线直接用经污水处理后的回用水进行冲洗。
以上所述的所有设备均为常规设备。
所述的生产工艺中的处理液都可按上述比例配制、循环使用，处理后无废液排放。
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：该工艺的步骤是：
1)表面清洁处理：胎圈钢丝线(直径2.8mm)经卷轮带动浸入酸性池除垢，然后清洗；所述的酸性池内为150g/l的盐酸。
2)表面硼化：经表面清洁处理的胎圈钢丝线经卷轮匀速浸入硼砂溶液中；所述的硼砂溶液的反应浓度为90g/l，反应温度为90℃。经硼化处理的胎圈钢丝线表面形成了一层硼化膜，当胎圈钢丝在后续拉拔中能够顺利带入拉丝粉，保护胎圈钢丝基体在压缩拉伸中不受到损伤，从而提高胎圈钢丝的出厂质量。
3)烘干：将表面硼化处理的胎圈钢丝线通过烘干箱进行烘干，烘干至胎圈钢丝表面形成5水结晶物。
4)将上述胎圈钢丝线牵引收卷即为半成品，可拉拔成0.5mm的细金属丝。
实施例2
该工艺的步骤是：
1)表面清洁处理：胎圈钢丝线(直径3.1mm)经卷轮带动浸入酸性池除垢，然后清洗；所述的酸性池内为180g/l的硫酸。
2)表面硼化：经表面清洁处理的胎圈钢丝线经卷轮匀速浸入硼砂溶液中；所述的硼砂溶液的反应浓度为110g/l，反应温度为90℃。经硼化处理的胎圈钢丝线表面形成了一层硼化膜，当胎圈钢丝在后续拉拔中能够顺利带入拉丝粉，保护胎圈钢丝基体在压缩拉伸中不受到损伤，从而提高胎圈钢丝的出厂质量。
3)烘干：将表面硼化处理的胎圈钢丝线放入烘干室进行烘干，烘干至胎圈钢丝表面形成5水结晶物。
4)将上述胎圈钢丝线牵引收卷即为半成品，可拉拔成0.4mm的细金属丝。
实施例3
该工艺的步骤是：
1)表面清洁处理：胎圈钢丝线(直径4.2mm)经卷轮带动浸入酸性池除垢，然后清洗；所述的酸性池内为200g/l的硫酸。
2)表面硼化：经表面清洁处理的胎圈钢丝线经卷轮匀速浸入硼砂溶液中；所述的硼砂溶液的反应浓度为130g/l，反应温度为95℃。经硼化处理的胎圈钢丝线表面形成了一层硼化膜，当胎圈钢丝在后续拉拔中能够顺利带入拉丝粉，保护胎圈钢丝基体在压缩拉伸中不受到损伤，从而提高胎圈钢丝的出厂质量。
3)烘干：将表面硼化处理的胎圈钢丝线放入烘干室进行烘干，烘干至胎圈钢丝表面形成5水结晶物。
4)将上述胎圈钢丝线牵引收卷即为成品，可拉拔成1.2mm的细金属丝。

Claims (4)

1、胎圈钢丝硼化工艺，包括以下步骤：
1)表面清洁处理：将胎圈钢丝浸入酸性池除垢，浸泡20～40S后；用清水冲洗；
2)硼化：将经过表面清洁处理的胎圈钢丝浸入硼砂溶液中，浸泡1～2S；
3)烘干：将经过表面硼化处理的胎圈钢丝进行烘干；
4)收线：将经过表面烘干处理的胎圈钢丝牵引收卷，即为成品。
2、根据权利要求1所述的胎圈钢丝硼化工艺，其特征在于所述的酸性池内为150～200g/l的盐酸。
3、根据权利要求1所述的胎圈钢丝硼化工艺，其特征在于所述的硼砂溶液的反应浓度为100～140g/l，反应温度为90～100℃。
4、根据权利要求1所述的胎圈钢丝硼化工艺，其特征在于所述的胎圈钢丝经烘干处理后在其表面形成5水结晶物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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