CN108754354A - 一种变径辐条的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变径辐条的生产工艺，包括以下步骤，C、Mn、Ni、Mo、Cr、N、Si、P、S、V、Al、Sb、As和Fe按照对应的质量比混合制成的铁合金坯料，对铁合金坯料表面的氧化膜进行处理，处理后的铁合金坯料在拉拔机上进行多次拉拔，拉拔后的辐条钢丝，预留20%‑30%长度的粗规格材料，再将辐条钢丝放置在管式炉内高温加热，本发明涉及农业机械技术领域。该变径辐条的生产工艺，从材料本质上提高变径辐条的抗拉强度和耐腐蚀性，同时对合金坯料放入特质淬火剂中淬火，实现通过特殊金属加工对变径辐条的性能进行提高，并且在变径辐条的表面进行镀铝，实现外部铝氧化膜防腐，达到双重防腐，增加变径辐条使用寿命。

Description

一种变径辐条的生产工艺
技术领域
本发明涉及变径辐条技术领域，具体为一种变径辐条的生产工艺。
背景技术
辐条是由一个中心或中枢在同一平面上向外伸展的许多杆、棒或直线。变径辐条是指为了减轻重力，制成两端直径大、中间直径小的辐条。可在不扩大自行车条帽孔的孔径的条件下，使用较大的直径的车幅条，既保证了瓦圈的强度，也增强车幅条强度。辐条与条帽结合处平滑不容易存留泥土和水分，辐条与条帽结合处不易腐蚀，提高耐用度。
目前变径辐条的强度不能满足用户对自行车品质的需求，现有的变径辐条生产工艺不能达到用户的要求，在强大的拉伸和过载情况下导致应力集中，从而辐条出现裂纹或扭曲变形，直接影响到自行车的稳定性，同时降低使用寿命。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种变径辐条的生产工艺，解决了目前变径辐条的强度不能满足用户对自行车品质的需求，现有的变径辐条生产工艺不能达到用户的要求，在强大的拉伸和过载情况下导致应力集中，从而辐条出现裂纹或扭曲变形，直接影响到自行车的稳定性，同时降低使用寿命的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种变径辐条的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将材料C、Mn、Ni、Mo、Cr、N、Si、P、S、V、Al、Sb、As和Fe按照对应的质量比混合制成的铁合金坯料；
步骤二、对铁合金坯料表面的氧化膜进行处理，处理后的铁合金坯料在拉拔机上进行多次拉拔，制成复合要求尺寸的辐条，拉拔后的辐条钢丝，预留20％-30％长度的粗规格材料；
步骤三、将步骤二中制成的辐条钢丝放置在管式炉内高温加热，炉温设置在1100℃±10℃，辐条钢丝转动的线速度为20-30M/分；
步骤四、将步骤三经过高温处理的辐条钢丝放入到淬火剂中，对其进行淬火处理，同时计算淬火强烈度；
步骤五、对淬火后辐条钢丝的表面氧化膜进行酸洗处理，处理后加入到Al电镀液内部进行镀铝处理；
步骤六、镀铝处理后的辐条钢丝切割打磨去除20％-30％长度预留材料，最后对变径辐条进行包装。
优选的，所述原料材料由以下材料组成：C质量百分比0.04％-0.06％、Mn质量百分比2.00％-3.50％、Ni质量百分比7.00％-8.00％、Mo质量百分比0.001％-0.01％、Cr质量百分比17.00％-18.00％、N质量百分比0.07％-0.14％、Si质量百分比0.06％-0.1％、P质量百分比0.02％-0.035％、S质量百分比0.02％-0.03％、V质量百分比0.01％-0.012％、Al质量百分比8.00％-10.00％、Sb质量百分比0.001％-0.003％、As质量百分比0.003％-0.008％、Fe质量百分比63.00％-66.00％、淬火剂质量百分比0.1％-0.5％、Al电镀液质量百分比1.00％-3.00％。
本发明中含有Sb、As、Ni、Mo和Cr稀有金属，通过材料制赔提高合金钢的抗拉强度和耐腐蚀性，增强变径辐条增和性能。
优选的，所述原料材料由以下材料组成：C质量百分比0.05％、Mn质量百分比3.00％、Ni质量百分比7.50％、Mo质量百分比0.005％、Cr质量百分比17.50％、N质量百分比0.10％、Si质量百分比0.8％、P质量百分比0.03％、S质量百分比0.025％、V质量百分比0.011％、Al质量百分比9.00％、Sb质量百分比0.002％、As质量百分比0.005％、Fe质量百分比64.50％、淬火剂质量百分比0.3％、Al电镀液质量百分比2.00％。
优选的，所述的淬火剂由以重量百分比材料制成：聚醚13％-40％、聚乙烯醇5％-10％、异丙醇安0.1％-4％、消泡剂0.01％-0.1％、叔丁基对苯二酚0.1％-0.5％、硫酸钙0.1％-0.2％、阻燃剂0.1％-0.2％、乙基乙酸0.1％-4％、三甲基乙酸0.1％-0.2％、亚烷基二醇0.1％-4％和余量水。
优选的，步骤二中铁合金坯料在拉拔机共进行6-7道次拉拔。
优选的，Al电镀液包括硫酸铝250g/L、氯化铝40g/L、硼酸35g/L、填平剂0.2g/L、光滑剂0.3g/L、润滑剂0.02g/L和电位差调节剂0.1g/L和余量水。
优选的，步骤四淬火的温度设置为860℃-880℃，淬火保温时间为60-80min。
优选的，步骤四中摧毁强烈的计算公式为：H＝Q/S(TW-TL)△t，其中Q为在时间间隔△t内从试样向淬火介质移动的热量，S为试样与淬火介质接触的表面积，TW为试样表面的温度，TL为淬火介质的温度。
优选的，步骤五中电镀温度设置为45-60℃，PH值为3-3.5，阴极电流密度设置为3.5-4.5A/dM2。
优选的，步骤五中铝镀层厚度不超过50μm，电镀时间设置为25-30min。
本发明的有益效果是：加入Sb、As、Ni、Mo和Cr等稀有金属材料，从材料本质上提高变径辐条的抗拉强度和耐腐蚀性，同时对合金坯料放入特质淬火剂中淬火，实现通过特殊金属加工对变径辐条的性能进行提高，并且在变径辐条的表面进行镀铝，实现外部铝氧化膜防腐，达到双重防腐，增加变径辐条使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
一种变径辐条的生产工艺，包括以下步骤；
步骤一、C、Mn、Ni、Mo、Cr、N、Si、P、S、V、Al、Sb、As和Fe按照对应的质量比混合制成的铁合金坯料；
步骤二、对铁合金坯料表面的氧化膜进行处理，处理后的铁合金坯料在拉拔机上进行多次拉拔，制成复合要求尺寸的辐条，拉拔后的辐条钢丝，预留20％-30％长度的粗规格材料；
步骤三、将步骤二中制成的辐条钢丝放置在管式炉内高温加热，炉温设置在1100℃±10℃，辐条钢丝转动的线速度为20-30M/分；
步骤四、将步骤三经过高温处理的辐条钢丝放入到淬火剂中，对其进行淬火处理，同时计算淬火强烈度；
步骤五、对淬火后辐条钢丝的表面氧化膜进行酸洗处理，处理后加入到Al电镀液内部进行镀铝处理；
步骤六、镀铝处理后的辐条钢丝切割打磨去除20％-30％长度预留材料，最后对变径辐条进行包装。
一种变径辐条的生产工艺，原料材料由以下材料组成：C质量百分比0.04％、Mn质量百分比2.00％、Ni质量百分比7.00％、Mo质量百分比0.001％、Cr质量百分比17.00％、N质量百分比0.07％、Si质量百分比0.06％、P质量百分比0.02％、S质量百分比0.02％、V质量百分比0.01％、Al质量百分比8.00％、Sb质量百分比0.001％、As质量百分比0.003％、Fe质量百分比63.00％、淬火剂质量百分比0.1％、Al电镀液质量百分比1.00％。
步骤二中铁合金坯料在拉拔机共进行6-7道次拉拔。Al电镀液包括硫酸铝250g/L、氯化铝40g/L、硼酸35g/L、填平剂0.2g/L、光滑剂0.3g/L、润滑剂0.02g/L和电位差调节剂0.1g/L和余量水。步骤四淬火的温度设置为860℃-880℃，淬火保温时间为60-80min，摧毁强烈的计算公式为：H＝Q/S(TW-TL)△t，其中Q为在时间间隔△t内从试样向淬火介质移动的热量，S为试样与淬火介质接触的表面积，TW为试样表面的温度，TL为淬火介质的温度。步骤五中电镀温度设置为45-60℃，PH值为3-3.5，阴极电流密度设置为3.5-4.5A/dM2，步骤五中铝镀层厚度不超过50μm，电镀时间设置为25-30min。
实施例二
一种变径辐条的生产工艺，包括以下步骤；
步骤一、将C、Mn、Ni、Mo、Cr、N、Si、P、S、V、Al、Sb、As和Fe按照对应的质量比混合制成的铁合金坯料；
步骤二、对铁合金坯料表面的氧化膜进行处理，处理后的铁合金坯料在拉拔机上进行多次拉拔，制成复合要求尺寸的辐条，拉拔后的辐条钢丝，预留20％-30％长度的粗规格材料；
步骤三、将步骤二中制成的辐条钢丝放置在管式炉内高温加热，炉温设置在1100℃±10℃，辐条钢丝转动的线速度为20-30M/分；
步骤四、将步骤三经过高温处理的辐条钢丝放入到淬火剂中，对其进行淬火处理，同时计算淬火强烈度；
步骤五、对淬火后辐条钢丝的表面氧化膜进行酸洗处理，处理后加入到Al电镀液内部进行镀铝处理；
步骤六、镀铝处理后的辐条钢丝切割打磨去除20％-30％长度预留材料，最后对变径辐条进行包装。
一种变径辐条的生产工艺，原料材料由以下材料组成：C质量百分比0.05％、Mn质量百分比3.00％、Ni质量百分比7.50％、Mo质量百分比0.005％、Cr质量百分比17.50％、N质量百分比0.10％、Si质量百分比0.8％、P质量百分比0.03％、S质量百分比0.025％、V质量百分比0.011％、Al质量百分比9.00％、Sb质量百分比0.002％、As质量百分比0.005％、Fe质量百分比64.50％、淬火剂质量百分比0.3％、Al电镀液质量百分比2.00％。
步骤二中铁合金坯料在拉拔机共进行6-7道次拉拔。Al电镀液包括硫酸铝250g/L、氯化铝40g/L、硼酸35g/L、填平剂0.2g/L、光滑剂0.3g/L、润滑剂0.02g/L和电位差调节剂0.1g/L和余量水。步骤四淬火的温度设置为860℃-880℃，淬火保温时间为60-80min，摧毁强烈的计算公式为：H＝Q/S(TW-TL)△t，其中Q为在时间间隔△t内从试样向淬火介质移动的热量，S为试样与淬火介质接触的表面积，TW为试样表面的温度，TL为淬火介质的温度。步骤五中电镀温度设置为45-60℃，PH值为3-3.5，阴极电流密度设置为3.5-4.5A/dM2，步骤五中铝镀层厚度不超过50μm，电镀时间设置为25-30min。
实施例三
种变径辐条的生产工艺，包括以下步骤；
步骤一、C、Mn、Ni、Mo、Cr、N、Si、P、S、V、Al、Sb、As和Fe按照对应的质量比混合制成的铁合金坯料；
步骤二、对铁合金坯料表面的氧化膜进行处理，处理后的铁合金坯料在拉拔机上进行多次拉拔，制成复合要求尺寸的辐条，拉拔后的辐条钢丝，预留20％-30％长度的粗规格材料；
步骤三、将步骤二中制成的辐条钢丝放置在管式炉内高温加热，炉温设置在1100℃±10℃，辐条钢丝转动的线速度为20-30M/分；
步骤四、将步骤三经过高温处理的辐条钢丝放入到淬火剂中，对其进行淬火处理，同时计算淬火强烈度；
步骤五、对淬火后辐条钢丝的表面氧化膜进行酸洗处理，处理后加入到Al电镀液内部进行镀铝处理；
步骤六、镀铝处理后的辐条钢丝切割打磨去除20％-30％长度预留材料，最后对变径辐条进行包装。
一种变径辐条的生产工艺，原料材料由以下材料组成：C质量百分比0.06％、Mn质量百分比3.50％、Ni质量百分比8.00％、Mo质量百分比0.01％、Cr质量百分比18.00％、N质量百分比0.14％、Si质量百分比0.1％、P质量百分比0.035％、S质量百分比0.03％、V质量百分比0.012％、Al质量百分比10.00％、Sb质量百分比0.003％、As质量百分比0.008％、Fe质量百分比66.00％、淬火剂10质量百分比0.5％、Al电镀液质量百分比3.00％。
步骤二中铁合金坯料在拉拔机共进行6-7道次拉拔。Al电镀液包括硫酸铝250g/L、氯化铝40g/L、硼酸35g/L、填平剂0.2g/L、光滑剂0.3g/L、润滑剂0.02g/L和电位差调节剂0.1g/L和余量水。步骤四淬火的温度设置为860℃-880℃，淬火保温时间为60-80min，摧毁强烈的计算公式为：H＝Q/S(TW-TL)△t，其中Q为在时间间隔△t内从试样向淬火介质移动的热量，S为试样与淬火介质接触的表面积，TW为试样表面的温度，TL为淬火介质的温度。步骤五中电镀温度设置为45-60℃，PH值为3-3.5，阴极电流密度设置为3.5-4.5A/dM2，步骤五中铝镀层厚度不超过50μm，电镀时间设置为25-30min。
实施例四
一种变径辐条的生产工艺，包括以下步骤；
步骤一、C、Mn、Ni、Mo、Cr、N、Si、P、S、V、Al、Sb、As和Fe按照对应的质量比混合制成的铁合金坯料；
步骤二、对铁合金坯料表面的氧化膜进行处理，处理后的铁合金坯料在拉拔机上进行多次拉拔，制成复合要求尺寸的辐条，拉拔后的辐条钢丝，预留20％-30％长度的粗规格材料；
步骤三、将步骤二中制成的辐条钢丝放置在管式炉内高温加热，炉温设置在1100℃±10℃，辐条钢丝转动的线速度为20-30M/分；
步骤四、将步骤三经过高温处理的辐条钢丝放入到普通淬火剂中，对其进行淬火处理，同时计算淬火强烈度；
步骤五、对淬火后辐条钢丝的表面氧化膜进行酸洗处理，处理后加入到Al电镀液内部进行镀铝处理；
步骤六、镀铝处理后的辐条钢丝切割打磨去除20％-30％长度预留材料，最后对变径辐条进行包装。
一种变径辐条的生产工艺，原料材料由以下材料组成：C质量百分比0.06％、Mn质量百分比3.50％、Ni质量百分比8.00％、Mo质量百分比0.01％、Cr质量百分比18.00％、N质量百分比0.14％、Si质量百分比0.1％、P质量百分比0.035％、S质量百分比0.03％、V质量百分比0.012％、Al质量百分比10.00％、Sb质量百分比0.003％、As质量百分比0.008％、Fe质量百分比66.00％、Al电镀液质量百分比3.00％。
步骤二中铁合金坯料在拉拔机共进行6-7道次拉拔。Al电镀液包括硫酸铝250g/L、氯化铝40g/L、硼酸35g/L、填平剂0.2g/L、光滑剂0.3g/L、润滑剂0.02g/L和电位差调节剂0.1g/L和余量水。步骤四淬火的温度设置为860℃-880℃，淬火保温时间为60-80min，摧毁强烈的计算公式为：H＝Q/S(TW-TL)△t，其中Q为在时间间隔△t内从试样向淬火介质移动的热量，S为试样与淬火介质接触的表面积，TW为试样表面的温度，TL为淬火介质的温度。步骤五中电镀温度设置为45-60℃，PH值为3-3.5，阴极电流密度设置为3.5-4.5A/dM2，步骤五中铝镀层厚度不超过50μm，电镀时间设置为25-30min。
本发明实施例辐条性能对照表
实施例一 实施例二 实施例三
抗拉强度 较低 较高 高
耐腐蚀强度 较低 较高 高
耐磨寿命 较短 较长 长
本发明实施例辐条淬火强烈度的对照表
从上述表格可以看出，本发明工艺生产出的辐条具有良好的抗拉伸能力和耐腐蚀性，也增加了使用寿命，同时对比普通淬火剂，本发明工艺的淬火剂散热能力更快，辐条生产质量更高。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种变径辐条的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将原料材料C、Mn、Ni、Mo、Cr、N、Si、P、S、V、Al、Sb、As和Fe按照对应的质量比混合制成的铁合金坯料；
步骤二、对铁合金坯料表面的氧化膜进行处理，处理后的铁合金坯料在拉拔机上进行多次拉拔，制成复合要求尺寸的辐条，拉拔后的辐条钢丝，预留20%-30%长度的粗规格材料；
步骤三、将步骤二中制成的辐条钢丝放置在管式炉内高温加热，炉温设置在1100℃±10℃，辐条钢丝转动的线速度为20-30M/分；
步骤四、将步骤三经过高温处理的辐条钢丝放入到淬火剂中，对其进行淬火处理，同时计算淬火强烈度；
步骤五、对淬火后辐条钢丝的表面氧化膜进行酸洗处理，处理后加入到Al电镀液内部进行镀铝处理；
步骤六、镀铝处理后的辐条钢丝切割打磨去除20%-30%长度预留材料，最后对变径辐条进行包装。
2.根据权利要求1所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于，所述原料材料由以下材料组成：C质量百分比0.04%-0.06%、Mn质量百分比2.00%-3.50%、Ni质量百分比7.00%-8.00%、Mo质量百分比0.001%-0.01%、Cr质量百分比17.00%-18.00%、N质量百分比0.07%-0.14%、Si质量百分比0.06%-0.1%、P质量百分比0.02%-0.035%、S质量百分比0.02%-0.03%、V质量百分比0.01%-0.012%、Al质量百分比8.00%-10.00%、Sb质量百分比0.001%-0.003%、As质量百分比0.003%-0.008%、Fe质量百分比63.00%-66.00%、淬火剂质量百分比0.1%-0.5%、Al电镀液质量百分比1.00%-3.00%。
3.根据权利要求1所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于，所述原料材料由以下材料组成：C质量百分比0.05%、Mn质量百分比3.00%、Ni质量百分比7.50%、Mo质量百分比0.005%、Cr质量百分比17.50%、N质量百分比0.10%、Si质量百分比0.8%、P质量百分比0.03%、S质量百分比0.025%、V质量百分比0.011%、Al质量百分比9.00%、Sb质量百分比0.002%、As质量百分比0.005%、Fe质量百分比64.50%、淬火剂质量百分比0.3%、Al电镀液质量百分比2.00%。
4.根据权利要求2所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于，所述的淬火剂由以重量百分比材料制成：聚醚13%-40%、聚乙烯醇5%-10%、异丙醇安0.1%-4%、消泡剂0.01%-0.1%、叔丁基对苯二酚0.1%-0.5%、硫酸钙0.1%-0.2%、阻燃剂0.1%-0.2%、乙基乙酸0.1%-4%、三甲基乙酸0.1%-0.2%、亚烷基二醇0.1%-4%和余量水。
5.根据权利要求1所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于：步骤二中铁合金坯料在拉拔机共进行6-7道次拉拔。
6.根据权利要求2所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于：所述Al电镀液包括硫酸铝250g/L、氯化铝40g/L、硼酸35g/L、填平剂0.2g/L、光滑剂0.3g/L、润滑剂0.02g/L和电位差调节剂0.1g/L和余量水。
7.根据权利要求1所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于：步骤四淬火的温度设置为860℃-880℃，淬火保温时间为60-80min。
8.根据权利要求1所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于：步骤四中摧毁强烈度的计算公式为：H =Q/S(TW-TL)△t，其中Q为在时间间隔△t内从试样向淬火介质移动的热量，S为试样与淬火介质接触的表面积，TW为试样表面的温度，TL 为淬火介质的温度。
9.根据权利要求1所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于：步骤五中电镀温度设置为45-60℃，pH值为3-3.5，阴极电流密度设置为3.5-4.5A/dM²。
10.根据权利要求1所述的一种变径辐条的生产工艺，其特征在于：步骤五中铝镀层厚度不超过50μm，电镀时间设置为25-30min。
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