CN113832331A - 一种金属丝制备加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属丝制备加工工艺，包括以下步骤；步骤S1，对金属丝原料进行表面处理，得到第一中间加工体；步骤S2，对第一加工体进行拉拔处理，得到第二中间加工体；步骤S3，对第二加工体进行校直处理，得到第三中间加工体；步骤S4，对第三加工体进行铅淬火处理，进行索氏体化处理，得到第四中间加工体；步骤S5，对第四加工体进行若干次回火处理，若干次回火处理中包括依次在中频加热回火设备中回火后再放入高频加热回火设备中回火得到对第五加工体；步骤S6，对第五中间加工体进行表面探伤；步骤S7，探伤后的第五中间加工体进行上油收线。本发明提供了一种金属丝制备加工工艺，制备的钢丝具有良好的防腐性和高韧性的性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工领域，具体是一种金属丝制备加工工艺。
背景技术
金属丝中钢丝的的生产加工尤为广泛，钢丝生产的主要工序包括原料选择、清除氧化铁皮、烘干、涂层处理、热处理、拉丝、镀层。清除氧化铁皮指去除盘条或中间线坯表面的氧化铁皮，目的是防止拉拔时氧化铁皮损伤模具和钢丝表面，为后继的涂或镀层处理准备良好的表面条件以及减小拉拔时的摩擦降低拉拔力。清除氧化铁皮的方法有化学法和机械法两大类。拉丝在拉丝机卷筒即绞盘的牵引下，盘条或中间线坯通过拉丝模模孔变形，达到减小断面改变形状以获得尺寸、形状、性能和表面质量都合乎要求的钢丝。
现有专利的专利申请号：CN202011546020.0；专利名称：隐形防护网钢丝绳的加工工艺；公开了：隐形防护网钢丝绳的加工工艺，该隐形防护网钢丝绳的加工工艺步骤如下：步骤一、预处理：将不锈钢盘条置于放线架上，用机械清洁表面的铁锈，再投入除锈池内部进一步清洗，清洁完成后进入涂硼设备进行涂硼处理，最后进入烘干设备烘干，得预处理线材；步骤二、拉拔：将预处理线材置于拉拔机进行多次拉拔，直到线材直径为6毫米，拉拔完成后收线得到半成品线材。
目前多数钢丝断裂与其表面的微小的缺陷有关，随着材料强度的进一步提高，会使材料对缺陷的敏感性进一步的增加，材料在轧制、拉拔、运输、卷制成形过程中产生的缺陷都可能对弹簧最终的疲劳寿命带来极大的负面影响。同时，现有技术中的钢丝加工工艺中，仅仅是采用预处理、拉拔、矫直、淬火、回火、探伤、收线步骤对金属丝中的钢丝进行加工处理，但是对于在特殊用途中的金属丝制品，却有着不同的生产和性能需求，例如，在恶劣环境中使用的钢丝制品中对金属丝的要求就需要具有更好的防腐性和高韧性。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种金属丝制备加工工艺，制备的钢丝具有良好的防腐性和高韧性的性能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种金属丝制备加工工艺，包括以下步骤；
步骤S1，对金属丝原料进行表面处理，得到第一中间加工体；
步骤S2，对第一加工体进行拉拔处理，得到第二中间加工体；
步骤S3，对第二加工体进行校直处理，得到第三中间加工体；
步骤S4，对第三加工体进行铅淬火处理，进行索氏体化处理，得到第四中间加工体；
步骤S5，对第四加工体依次进行若干次回火处理，若干次回火处理中包括依次在中频加热回火设备中回火后再放入高频加热回火设备中回火得到对第五加工体；
步骤S6，对第五中间加工体进行表面探伤；
步骤S7，探伤后的第五中间加工体进行上油收线。
本发明一个较佳实施例中，所述表面处理包括以下步骤，将金属丝通过机械清洁表面的铁锈；再投入除锈池进行酸洗磷化处理，将清洁完成的金属丝放入涂硼设备进行涂硼处理，再进入烘干设备烘干，得第一中间加工体。
本发明一个较佳实施例中，在铅淬火处理、第一次回火处理、第二次回火处理中对应的处理炉中充入保护气体。
本发明一个较佳实施例中，将第四中间加工体进行铜膜带包裹，然后进行对包裹有铜膜带的第三加工体进行球化退火处理，再进行拉拔直至预定直径，使所述钢膜带与所述金属丝相咬合固定。
本发明一个较佳实施例中，所述保护气体的充入步骤是，首先是通入首先向处理炉中充入工业氮气，当处理炉内的温度升温至400℃~520℃时，关闭氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气，然后再对热处理炉中充入氮气。
本发明一个较佳实施例中，金属丝采用的钢丝。
本发明一个较佳实施例中，干燥处理温度为180-250℃；或/和，所述球化退火的温度为660℃，保温时间是8h；或/和，所述回火处理的温度为380~600℃。
本发明一个较佳实施例中，铅淬火为铅浴等温淬火；把要进行淬火的第三加工体加热到与第三加工体对应的奥氏体化温度的线温后，保温使第三加工体均匀受热后快速浸入预定温度的铅浴中等温至预定的加工时间后取出空冷，使冷奥氏体完全分解为细珠光体，得到下贝氏体组织。
本发明一个较佳实施例中，所述铅淬火时的线温为
；TD是钢丝加热的温度，C为钢丝含碳量。温度单位为℃；钢丝含碳量单位为%；d是钢丝的直径，单位是mm。
本发明一个较佳实施例中，表面探伤采用的是表面涡流探伤；上油收线中对第五中间加工体涂抹防护润滑油后再对于表面附着的多余防护润滑油有进行擦拭，提升防护润滑油涂抹的均匀性能，在进行风冷干燥后再卷收。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明的有益效果：
本发明公开的一种金属丝制备加工工艺，制备的钢丝具有良好的防腐性和高韧性的性能。
1、通过对待加工的金属丝进行表面处理，消除金属表面的污染物，提升金属丝的洁净度，取出金属丝表面的氧化物质，减少对金属丝后期加工的影响。
2、对金属丝依次进行铅淬火处理和若干次回火处理提升了金属丝的性能。经过冷拉之后的金属丝分子结构产生了变化，强度虽然增加，但是容易脆断。因此采用铅淬火对金属丝进行韧化处理；经过铅浴后能提升金属丝的强度和硬度。
3、在金属丝的外部裹覆有铜膜带，后将裹覆有铜膜带的金属丝进行退火处理，能够进一步提升金属丝的防腐性能，同时采用的球化退火处理，能改变金属丝的韧性、延展性、抗拉强度、屈服点、延伸率、形成显微组织。球化退火处理可以使金属丝中的钢丝中的碳化物形成球状或粒状均匀分布在铁素体基体上。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种金属丝制备加工工艺，包括以下步骤：
步骤S1，对金属丝原料进行表面处理，得到第一中间加工体；表面处理包括以下步骤，将金属丝通过机械清洁表面的铁锈；再投入除锈池进行酸洗磷化处理，将清洁完成的金属丝放入涂硼设备进行涂硼处理，再进入烘干设备烘干，得第一中间加工体。金属丝采用的钢丝。具体的，除锈池进行酸洗磷化处理中的酸洗液体中的盐酸浓度8％～25％，酸洗时间8～25分钟。
步骤S2，对第一加工体进行拉拔处理，得到第二中间加工体。
步骤S3，对第二加工体进行校直处理，得到第三中间加工体。
步骤S4，对第三加工体进行铅淬火处理，进行索氏体化处理，铅淬火为铅浴等温淬火；把要进行淬火的第三加工体加热到与第三加工体对应的奥氏体化温度的线温后，保温使第三加工体均匀受热后快速浸入预定温度的铅浴中等温至预定的加工时间后取出空冷，使冷奥氏体完全分解为细珠光体，得到下贝氏体组织。铅淬火时的线温为
；TD是钢丝加热的温度， C为钢丝含碳量。温度单位为℃；钢丝含碳量单位为%；d是钢丝的直径，单位是mm。得到第四中间加工体。
步骤S5，对第四加工体依次进行第一次回火处理和第二次回火处理。第一次回火处理在中频加热回火设备中回火；第二次回火处理是在高频加热回火设备中回火得到对第五加工体。第一次回火处理和第二次回火处理采用的回火处理的温度为380~600℃。第一次回火处理的回火温度控制在380～520℃之间；第二次回火处理将金属丝表面温度控制在410～600℃之间。
步骤S6，对第五中间加工体进行表面探伤；表面探伤采用的是表面涡流探伤；上。
步骤S7，探伤后的第五中间加工体进行上油收线。油收线中对第五中间加工体涂抹防护润滑油后再对于表面附着的多余防护润滑油有进行擦拭，提升防护润滑油涂抹的均匀性能，在进行风冷干燥后再卷收。
工艺参数如表1-1所示：
力学性能如表1-2所示：
实施例二
一种金属丝制备加工工艺，包括以下步骤：
步骤S1，对金属丝原料进行表面处理，得到第一中间加工体；表面处理包括以下步骤，将金属丝通过机械清洁表面的铁锈；再投入除锈池进行酸洗磷化处理，将清洁完成的金属丝放入涂硼设备进行涂硼处理，再进入烘干设备烘干，得第一中间加工体。金属丝采用的钢丝。具体的，除锈池进行酸洗磷化处理中的酸洗液体中的盐酸浓度8％～25％，酸洗时间8～25分钟。
步骤S2，对第一加工体进行拉拔处理，得到第二中间加工体。
步骤S3，对第二加工体进行校直处理，得到第三中间加工体。
步骤S4，对第三加工体进行铅淬火处理，进行索氏体化处理，铅淬火为铅浴等温淬火；把要进行淬火的第三加工体加热到与第三加工体对应的奥氏体化温度的线温后，保温使第三加工体均匀受热后快速浸入预定温度的铅浴中等温至预定的加工时间后取出空冷，使冷奥氏体完全分解为细珠光体，得到下贝氏体组织。铅淬火时的线温为
；TD是钢丝加热的温度， C为钢丝含碳量。温度单位为℃；钢丝含碳量单位为%。d是钢丝的直径，单位是mm。得到第四中间加工体。
对第四中间加工体进行铜膜带包裹，然后进行对包裹有铜膜带的第四加工体进行球化退火处理，再进行拉拔直至预定直径，使钢膜带与金属丝相咬合固定。
步骤S5，对第四加工体依次进行第一次回火处理和第二次回火处理。第一次回火处理在中频加热回火设备中回火；第二次回火处理是在高频加热回火设备中回火得到对第五加工体。第一次回火处理和第二次回火处理采用的回火处理的温度为380~600℃。第一次回火处理的回火温度控制在380～520℃之间；第二次回火处理将金属丝表面温度控制在410～600℃之间。
步骤S6，对第五中间加工体进行表面探伤；表面探伤采用的是表面涡流探伤；上。
步骤S7，探伤后的第五中间加工体进行上油收线。油收线中对第五中间加工体涂抹防护润滑油后再对于表面附着的多余防护润滑油有进行擦拭，提升防护润滑油涂抹的均匀性能，在进行风冷干燥后再卷收。
工艺参数如表2-1所示：
力学性能如表2-2所示：
实施例三
一种金属丝制备加工工艺，包括以下步骤：
步骤S1，对金属丝原料进行表面处理，得到第一中间加工体；表面处理包括以下步骤，将金属丝通过机械清洁表面的铁锈；再投入除锈池进行酸洗磷化处理，将清洁完成的金属丝放入涂硼设备进行涂硼处理，再进入烘干设备烘干，得第一中间加工体。金属丝采用的钢丝。
步骤S2，对第一加工体进行拉拔处理，得到第二中间加工体。
步骤S3，对第二加工体进行校直处理，得到第三中间加工体。
步骤S4，对第三加工体进行铅淬火处理，进行索氏体化处理，铅淬火为铅浴等温淬火；把要进行淬火的第三加工体加热到与第三加工体对应的奥氏体化温度的线温后，保温使第三加工体均匀受热后快速浸入预定温度的铅浴中等温至预定的加工时间后取出空冷，使冷奥氏体完全分解为细珠光体，得到下贝氏体组织。铅淬火时的线温为
；TD是钢丝加热的温度， C为钢丝含碳量。温度单位为℃；钢丝含碳量单位为%。d是钢丝的直径，单位是mm。得到第四中间加工体。
对第四中间加工体进行铜膜带包裹，然后进行对包裹有铜膜带的第四加工体进行球化退火处理，球化退火的温度为650℃，保温时间是8h；再进行拉拔直至预定直径，使钢膜带与金属丝相咬合固定。
步骤S5，对第四加工体依次进行第一次回火处理和第二次回火处理。第一次回火处理在中频加热回火设备中回火；第二次回火处理是在高频加热回火设备中回火得到对第五加工体。第一次回火处理和第二次回火处理采用的回火处理的温度为380~600℃。第一次回火处理的回火温度控制在380～520℃之间；第二次回火处理将金属丝表面温度控制在410～600℃之间。
步骤S6，对第五中间加工体进行表面探伤；表面探伤采用的是表面涡流探伤；上。
步骤S7，探伤后的第五中间加工体进行上油收线。油收线中对第五中间加工体涂抹防护润滑油后再对于表面附着的多余防护润滑油有进行擦拭，提升防护润滑油涂抹的均匀性能，在进行风冷干燥后再卷收。
进一步的，在铅淬火处理、第一次回火处理、第二次回火处理中对应的处理炉中充入保护气体。保护气体的充入步骤是，首先是通入首先向处理炉中充入工业氮气，当处理炉内的温度升温至400℃~520℃时，关闭氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气，然后再对热处理炉中充入氮气。
工艺参数如表3-1所示：
力学性能如表3-2所示：
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (10)
1.一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：包括以下步骤；
步骤S1，对金属丝原料进行表面处理， 得到第一中间加工体；
步骤S2，对第一加工体进行拉拔处理，得到第二中间加工体；
步骤S3，对第二加工体进行校直处理，得到第三中间加工体；
步骤S4，对第三加工体进行铅淬火处理，进行索氏体化处理，得到第四中间加工体；
步骤S5，对第四加工体依次进行若干次回火处理，若干次回火处理中包括依次在中频加热回火设备中回火后再放入高频加热回火设备中回火得到对第五加工体；
步骤S6，对第五中间加工体进行表面探伤；
步骤S7，探伤后的第五中间加工体进行上油收线。
2.根据权利要求1所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：所述表面处理包括以下步骤，将金属丝通过机械清洁表面的铁锈；再投入除锈池进行酸洗磷化处理，将清洁完成的金属丝放入涂硼设备进行涂硼处理，再进入烘干设备烘干，得第一中间加工体。
3.根据权利要求2所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：在铅淬火处理、第一次回火处理、第二次回火处理中对应的处理炉中充入保护气体。
4.根据权利要求3所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：将第四中间加工体进行铜膜带包裹，然后进行对包裹有铜膜带的第三加工体进行球化退火处理，再进行拉拔直至预定直径，使所述钢膜带与所述金属丝相咬合固定。
5.根据权利要求4所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：所述保护气体的充入步骤是，首先是通入首先向处理炉中充入工业氮气，当处理炉内的温度升温至400℃~520℃时，关闭氮气，向热处理炉中充入甲醇裂解气，然后再对热处理炉中充入氮气。
6.根据权利要求5所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：所述金属丝采用的钢丝。
7.根据权利要求6所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：所述干燥处理温度为180-250℃；或/和，所述球化退火的温度为660℃，保温时间是8h；或/和，所述回火处理的温度为380-450℃。
8.根据权利要求7所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：所述铅淬火为铅浴等温淬火；把要进行淬火的第三加工体加热到与第三加工体对应的奥氏体化温度的线温后，保温使第三加工体均匀受热后快速浸入预定温度的铅浴中等温至预定的加工时间后取出空冷，使冷奥氏体完全分解为细珠光体，得到下贝氏体组织。
9.根据权利要求8所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：所述铅淬火时的线温为
；TD是钢丝加热的温度；C为钢丝含碳量；d是钢丝的直径。
10.根据权利要求9所述的一种金属丝制备加工工艺，其特征在于：表面探伤采用的是表面涡流探伤；上油收线中对第五中间加工体涂抹防护润滑油后再对于表面附着的多余防护润滑油有进行擦拭，提升防护润滑油涂抹的均匀性能，在进行风冷干燥后再卷收。
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