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鋼絲的熱處理 

發布時間:2018/09/19

  熱處理盤條或鋼絲半成品的熱處理方式見鋼絲熱處理。熱處理包括原料熱處理、中間熱處理和成品熱處理3種類型。
  (1)原料即盤條的熱處理用在部分中高碳鋼絲及合金鋼絲的生產中,目的主要是改善盤條的組織及其不均勻性并消除內應力以提高盤條的塑性及冷拔性能。
  (2)中間熱處理是對鋼絲半成品即中間線坯進行的熱處理,主要目的是消除冷拔過程中產生的加工硬化,恢復線坯的塑性,以利于進一步拉拔。如生產中無成品熱處理工序,則成品拉拔前的中問熱處理還要求確保成品鋼絲應具有的組織和性能。
  (3)成品熱處理在成品拉拔后進行,作用是使產品達到規定的組織與性能,是否進行決定于交貨要求。
  拉絲在拉絲機卷筒即絞盤(見拉絲機)的牽引下,盤條或中間線坯通過拉絲模模孔變形,達到減小斷面改變形狀以獲得尺寸、形狀、性能和表面質量都合乎要求的鋼絲。鋼絲的拉拔通常要進行多個道次,道次減面率(見面積減縮率)約在10%~40%之間。拉拔鋼絲使用的模具主要有固定模、輥模(見輥模拉拔)、旋轉模等,并以固定模為主。固定模即為由整體材料制作的外形呈圓餅狀而中心開有孔型的拉絲模,模子在拉拔過程中固定不動。早期曾采用鋼板模和冷硬鑄鐵模,以后由于不耐磨和使用壽命低而被淘汰。目前普遍采用硬質合金模,除了硬質合金外,天然鉆石也是制模材料,但由于其資源稀少和價格昂貴,只局限于拉拔合金鋼細絲和極細絲時使用。20世紀70年代以來又出現了用聚合多晶體、人造金剛石和剛玉陶瓷等制作的拉絲模。輥模為由2~4個可轉動的輥子組成的模子。輥模拉拔通常用于拉制一些異形鋼絲和難變形鋼絲,但隨著輥模裝置剛性的提高、精度的改善和調整變得更加容易,其使用范圍在不斷拓寬。旋轉模拉絲時模子的本體結構和固定模相同,但拉拔過程中,它在傳動機構的驅動下圍繞鋼絲軸線旋轉。優點是改變了拉拔時鋼絲與模壁之間的摩擦力的方向,增加了作用在鋼絲上的剪應力,使鋼絲容易變形,從而可以減少拉拔力和拉拔功率;降低軸向摩擦力使拉拔時鋼絲內外層的不均勻變形隨之減少;由于模子高速旋轉,模孔磨損變得均勻,鋼絲的不圓度和表面粗糙度均有改善。但使用旋轉模時鋼絲易隨模子而旋轉甚至發生扭轉,因此目前只局限于粗絲的拉拔。在使用固定模拉拔的情況下,若在鋼絲的進口端施加后張力則形成反拉力拉拔;若對模子施加超聲波振動則形成超聲波拉絲;若采用靜壓或流體動力潤滑則稱為強制潤滑拉拔。
  冷拔過程中鋼絲的組織與力學性能發生變化,產生加工硬化。隨著冷變形程度的增加,一般鋼絲的抗拉強度、硬度、彈性極限等增加,而延伸率、斷面收縮率等下降。由于存在加工硬化,所以當拉拔的變形程度達到一定值后,由于鋼絲冷加工性能的顯著下降而不適宜再繼續拉拔,需要進行中間熱處理以恢復其加工性能,一般一個拔程的減面率約為70%~90%。因此,鋼絲生產的工藝流程具有往復循環的特點。
  拉絲機的能力一般以其卷筒直徑的大小和卷簡的數量來表示。拉絲機的拉拔速度與鋼絲的鋼種、直徑、熱處理的質量、潤滑和冷卻條件、變形程度、拉絲機的結構以及盤條的盤重等有關。隨著鋼絲生產的現代化,拉拔速度在不斷提高。
  為了減少摩擦,降低拉拔力和模耗以及獲得表面光潔、尺寸和形狀合乎要求的產品,拉拔時必須使用潤滑劑潤滑。使用固體潤滑劑時稱為干式拉絲;使用潤滑劑水溶液并在其中完成拉拔過程的稱濕式拉絲,所用的設備是水箱拉絲機。
  在拉拔過程中,由于摩擦及變形功的轉化生熱,鋼絲和模子的溫度升高,特別在高速拉拔時溫升更為顯著(見拉絲發熱)。模子溫度的上升會影響其使用壽命,而鋼絲溫度的上升則會使其韌性(扭轉和彎曲性能)下降。為了降低溫升,必須對模子和卷筒進行冷卻,鋼絲的直接水冷也得了開發(見拉絲冷卻)。

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