CN103194582A - 一种超细碳素钢丝的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超细碳素钢丝的生产方法，其特征在于它的生产工艺为：原料盘条→酸洗、硼化→第一次干式拉拔→热处理→第二次干式拉拔→热处理→电镀锌→水箱拉拔→成品收卷。本发明具有的优点是能够批量生产具有高强度、低应力、通条性好的超细钢丝。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳素钢丝的生产方法，尤其涉及一种超细碳素钢丝的生产方法。
背景技术
细规格碳素钢丝广泛应用于各种高档传动设备、精密仪器、复合材料等，由于此类产品对于钢丝的直径、抗拉强度、扭转等技术指标要求高，因而加大了细规格碳素钢丝的生产加工难度， 目前国内仅能生产0.10mm以上的细规格碳素钢丝，对于小于0.10mm的超细碳素钢丝由于生产加工方面的技术不足，仍然不能够达到批量生产的条件。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种高强度、低应力、通条性好的超细碳素钢丝的生产方法。
本发明的技术内容为：一种超细碳素钢丝的生产方法，其特征在于它的生产工艺为：原料盘条→酸洗、硼化→第一次干式拉拔→热处理→第二次干式拉拔→热处理→电镀锌→水箱拉拔→成品收卷；
其中原料盘条的直径为4.5～6.5mm，化学成分重量百分比为：C:0.70～0.75，Si:0.15～0.30，Mn:0.40～0.60%，P≤0.020，S≤0.020，盘条的脆性夹杂物和塑性夹杂物≤0.5级；
第一次干式拉拔工艺：将原料盘条的直径拉拔为1.5～1.8mm的钢丝；其第一次干式拉拔时模拉拔道次为10～13次，总压缩率为90～98%，前9～12次部分压缩率为20～25%，最后一次的部分压缩率为12～14%，拉丝模工作区角度9～13o，拉丝模定径带长度(0.3～0.7)d1，d1为出线钢丝的直径；
热处理工艺：采用燃气明火加热炉，加热温度为920～1000℃，铅浴温度为550～600℃，收线速度为20～30mm*m/min；
第二次干式拉拔工艺：将经第一次干式拉拔后直径为1.5～1.8mm的钢丝拉拔成直径为0.35～0.50mm的钢丝；其第二次干式拉拔时模拉拔道次为12～18次，总压缩率为90～98%，部分压缩率为14～20%，拉丝模工作区角度9～13o，拉丝模定径带长度(0.2～0.6)d2，d2为出线钢丝的直径；
电镀锌工艺：在经第二次干式拉拔拉拔后的钢丝表面镀一层金属锌，镀锌量为30～50g/m2；
水箱拉拔工艺：将经第二次干式拉拔后直径为0.35～0.50mm并镀锌的钢丝拉拔成直径0.02～0.06mm的成品超细碳素钢丝；模拉拔道次为20～30次，总压缩率为98～99%，前19～29次部分压缩率为12～18%，最后一次的部分压缩率为6～8%，拉丝模工作区角度6～8o，拉丝模定径带长度(0.06-0.08) d3，d3为出线钢丝的直径。
在上述一种超细碳素钢丝的生产方法中，酸洗、硼化工艺、干式拉拔工艺均采用常规工艺。
本发明的优点为：改进了碳素钢丝的生产方法，使得小于0.10mm的超细碳素钢丝能够批量生产，并且拉拔的超细钢丝具有高强度、低应力、通条性好的特点。
具体实施方式
例1，生产一种直径为0.04mm的超细碳素钢丝，其生产工艺为：原料盘条→酸洗、硼化→第一次干式拉拔→热处理→第二次干式拉拔→热处理→电镀锌→水箱拉拔→成品收卷；
其中原料盘条为KSC72A优质碳素钢，直径为5.5mm；
第一次干式拉拔工艺：将原料盘条的直径拉拔为1.5mm的钢丝，模拉拔道次为11次，总压缩率为92.56%，前10次部分压缩率为20～25%，最后一次的部分压缩率为12.11%，拉丝模工作区角度9～13o，拉丝模定径带长度(0.3～0.7)d1，d1为出线钢丝的直径；其工艺参数表如下表1：
| 模拉拔道次 | 出线钢丝的直径d1 (mm) | 部分压缩率% | 拉丝模压缩区角度(o) | 拉丝模定径带长度(mm) |
| 0 | 5.50 | |||
| 1 | 4.90 | 20.63 | 12 | 2.45 |
| 2 | 4.30 | 22.99 | 12 | 2.15 |
| 3 | 3.75 | 23.95 | 12 | 1.88 |
| 4 | 3.30 | 22.56 | 12 | 1.65 |
| 5 | 2.90 | 22.77 | 12 | 1.45 |
| 6 | 2.60 | 19.62 | 12 | 1.30 |
| 7 | 2.30 | 21.75 | 12 | 1.15 |
| 8 | 2.00 | 20.56 | 12 | 1.00 |
| 9 | 1.80 | 22.90 | 12 | 0.90 |
| 10 | 1.60 | 20.99 | 12 | 0.64 |
| 11 | 1.50 | 12.11 | 10 | 0.60 |
表1
热处理工艺：采用燃气明火加热炉，加热温度为950℃，铅浴温度为580℃，收线速度为16.66m/min；
第二次干式拉拔工艺：将经第一次干式拉拔后直径为1.5mm的钢丝拉拔成直径为0.35mm的钢丝；其第二次干式拉拔时模拉拔道次为15次，总压缩率为94.55%，部分压缩率为14～20%，拉丝模工作区角度9～13o，拉丝模定径带长度(0.2～0.6)d2，d2为出线钢丝的直径；其工艺参数表如下表2：
| 模拉拔道次 | 出线钢丝的直径d2(mm) | 部分压缩率% | 拉丝模压缩区角度(o) | 拉丝模定径带长度(mm) |
| 0 | 1.50 | |||
| 1 | 1.38 | 15.36 | 11 | 0.55 |
| 2 | 1.25 | 17.95 | 11 | 0.50 |
| 3 | 1.14 | 16.83 | 11 | 0.46 |
| 4 | 1.05 | 15.17 | 11 | 0.42 |
| 5 | 0.97 | 14.66 | 11 | 0.39 |
| 6 | 0.87 | 19.56 | 11 | 0.35 |
| 7 | 0.78 | 19.62 | 11 | 0.31 |
| 8 | 0.70 | 19.46 | 11 | 0.28 |
| 9 | 0.63 | 19.00 | 11 | 0.25 |
| 10 | 0.57 | 18.14 | 11 | 0.23 |
| 11 | 0.52 | 16.77 | 11 | 0.21 |
| 12 | 0.47 | 18.31 | 10 | 0.14 |
| 13 | 0.43 | 16.30 | 10 | 0.13 |
| 14 | 0.39 | 17.74 | 10 | 0.12 |
| 15 | 0.35 | 19.46 | 10 | 0.11 |
表2
电镀锌工艺：在经第二次拉拔后的钢丝表面镀一层金属锌，镀锌量为40g/m2；
水箱拉拔工艺：将经第二次干式拉拔后直径为0.35mm并镀锌的钢丝拉拔成直径0.04mm的成品超细碳素钢丝；模拉拔道次为25次，总压缩率为98.69%，前24次部分压缩率为12～18%，最后一次的部分压缩率为7.10%，拉丝模工作区角度6～8o，拉丝模定径带长度(0.06-0.08) d3，d3为出线钢丝的直径；其工艺参数表如下表3：
| 模拉拔道次 | 出线钢丝的直径d3(mm) | 部分压缩率% | 拉丝模压缩区角度(o) | 拉丝模定径带长度(mm) |
| 0 | 0.35 | |||
| 1 | 0.32 | 16.41 | 8 | 0.02 |
| 2 | 0.29 | 17.87 | 8 | 0.02 |
| 3 | 0.265 | 16.50 | 8 | 0.018 |
| 4 | 0.242 | 16.61 | 8 | 0.017 |
| 5 | 0.221 | 16.60 | 8 | 0.015 |
| 6 | 0.202 | 16.46 | 8 | 0.014 |
| 7 | 0.185 | 16.12 | 8 | 0.013 |
| 8 | 0.169 | 16.55 | 8 | 0.012 |
| 9 | 0.154 | 16.96 | 8 | 0.011 |
| 10 | 0.141 | 16.17 | 8 | 0.010 |
| 11 | 0.129 | 16.30 | 8 | 0.009 |
| 12 | 0.118 | 16.33 | 8 | 0.008 |
| 13 | 0.108 | 16.23 | 8 | 0.007 |
| 14 | 0.098 | 17.66 | 8 | 0.007 |
| 15 | 0.0895 | 16.59 | 8 | 0.006 |
| 16 | 0.082 | 16.06 | 8 | 0.006 |
| 17 | 0.075 | 16.34 | 8 | 0.005 |
| 18 | 0.0685 | 16.58 | 8 | 0.005 |
| 19 | 0.0625 | 16.75 | 8 | 0.004 |
| 20 | 0.057 | 16.83 | 7 | 0.004 |
| 21 | 0.053 | 13.54 | 7 | 0.004 |
| 22 | 0.049 | 14.52 | 7 | 0.003 |
| 23 | 0.045 | 15.66 | 7 | 0.003 |
| 24 | 0.0415 | 14.95 | 7 | 0.003 |
| 25 | 0.04 | 7.10 | 7 | 0.003 |
表3
该成品直径公差和椭圆度0.004mm，钢丝的抗拉强度在3800MPa，自由圈径在82mm，通条均匀稳定。
Claims (1)
1.一种超细碳素钢丝的生产方法，其特征在于它的生产工艺为：原料盘条→酸洗、硼化→第一次干式拉拔→热处理→第二次干式拉拔→热处理→电镀锌→水箱拉拔→成品收卷；
其中原料盘条的直径为4.5～6.5mm，化学成分重量百分比为：C:0.70～0.75，Si:0.15～0.30，Mn:0.40～0.60%，P≤0.020，S≤0.020，盘条的脆性夹杂物和塑性夹杂物≤0.5级；
第一次干式拉拔工艺：将原料盘条的直径拉拔为1.5～1.8mm的钢丝；其第一次干式拉拔时模拉拔道次为10～13次，总压缩率为90～98%，前9～12次部分压缩率为20～25%，最后一次的部分压缩率为12～14%，拉丝模工作区角度9～13o，拉丝模定径带长度(0.3～0.7)d1，d1为出线钢丝的直径；
热处理工艺：采用燃气明火加热炉，加热温度为920～1000℃，铅浴温度为550～600℃，收线速度为20～30mm*m/min；
第二次干式拉拔工艺：将经第一次干式拉拔后直径为1.5～1.8mm的钢丝拉拔成直径为0.35～0.50mm的钢丝；其第二次干式拉拔时模拉拔道次为12～18次，总压缩率为90～98%，部分压缩率为14～20%，拉丝模工作区角度9～13o，拉丝模定径带长度(0.2～0.6)d2，d2为出线钢丝的直径；
电镀锌工艺：在经第二次干式拉拔拉拔后的钢丝表面镀一层金属锌，镀锌量为30～50g/m2；
水箱拉拔工艺：将经第二次干式拉拔后直径为0.35～0.50mm并镀锌的钢丝拉拔成直径0.02～0.06mm的成品超细碳素钢丝；模拉拔道次为20～30次，总压缩率为98～99%，前19～29次部分压缩率为12～18%，最后一次的部分压缩率为6～8%，拉丝模工作区角度6～8o，拉丝模定径带长度(0.06-0.08) d3，d3为出线钢丝的直径。
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