鋼絲生產(chǎn)工序

鋼絲生產(chǎn)的主要工序包括原料選擇、清除氧化鐵皮、烘干、涂層處理、熱處理、拉絲、鍍層處理等。

原料選擇見鋼絲原料。

清除氧化鐵皮 指去除盤條或中間線坯表面的氧化鐵皮，目的是防止拉拔時(shí)氧化鐵皮損傷模具和鋼絲表面，為后繼的涂或鍍層處理準(zhǔn)備良好的表面條件以及減小拉拔時(shí)的摩擦降低拉拔力。清除氧化鐵皮的方法有化學(xué)法和機(jī)械法兩大類，見盤條化學(xué)除鱗和盤條機(jī)械除鱗 。

盤條或中間線坯經(jīng)化學(xué)除鱗和涂層處理后，為了去除氫和水分需進(jìn)行低溫加熱即烘干。烘干溫度一般<300℃，溫度不宜過高，以防潤滑涂層失效。去氫即 排除在酸洗過程中侵入鋼基中的氫，目的是消除氫脆，恢復(fù)盤條的塑性。去除盤條表面的水分，使之干燥，是為了防止水分惡化潤滑劑的使用效果。常用的烘干設(shè)施有3種：

烘干箱

為帶有上蓋的箱體，其有效尺寸按線盤的最大直徑確定。工作時(shí)箱內(nèi)通以150～250℃的熱風(fēng)。這種設(shè)備烘干速度較快，時(shí)間約為2～15min，烘干比較均勻。

隧道式烘干爐

靠爐底下的燃燒室提供熱源，干燥室的溫度可達(dá)280℃左右。爐底上鋪有小車軌道以及拱形鑄鐵散熱片。烘干的盤條或中間線坯借助吊杠掛在小車上，經(jīng)卷揚(yáng)機(jī)或人工送入爐內(nèi)。每爐可裝入10～12個(gè)小車。這種設(shè)備容量較大、產(chǎn)量較高，但進(jìn)出小車時(shí)工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，且烘干溫度不均勻，小車底部溫度偏高。

鏈?zhǔn)胶娓蔂t

爐子底部為燃燒室，火焰可由底部返到兩側(cè)爐墻后再經(jīng)煙道跑出。爐膛溫度為200～400℃。烘干時(shí)盤條置于移動(dòng)的鏈條上，鏈條的移動(dòng)速度約為12m/min。這是一種較先進(jìn)的爐型，容量大、速度快、產(chǎn)量高，同時(shí)克服了隧道式爐工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、烘干溫度不均的缺點(diǎn)。

涂層處理 即在經(jīng)過清除氧化鐵皮的盤條或中間線坯表面涂上一層牢固的由本身具有一定潤滑性能特別是拉拔時(shí)能有效地吸附和攜帶潤滑劑進(jìn)入變形區(qū)的物質(zhì)所形成的薄膜—涂層。所以涂層實(shí)質(zhì)上是潤滑劑的載體(見潤滑載體)。涂層的目的是為拉拔創(chuàng)造良好的潤滑條件，以減少拉拔過程中的摩擦和發(fā)熱。處理方法包括物理方法和化學(xué)方法兩大類，主要形式有蘸石灰、黃化、磷化、鍍銅、硼砂處理等 。

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(chǎn)中，目的主要是改善盤條的組織及其不均勻性并消除內(nèi)應(yīng)力以提高盤條的塑性及冷拔性能。

(2)中間熱處理是對(duì)鋼絲半成品即中間線坯進(jìn)行的熱處理，主要目的是消除冷拔過程中產(chǎn)生的加工硬化，恢復(fù)線坯的塑性，以利于進(jìn)一步拉拔。如生產(chǎn)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(yīng)具有的組織和性能。

(3)成品熱處理在成品拉拔后進(jìn)行，作用是使產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的組織與性能，是否進(jìn)行決定于交貨要求。

拉絲在拉絲機(jī)卷筒即絞盤(見拉絲機(jī))的牽引下，盤條或中間線坯通過拉絲模?？鬃冃?，達(dá)到減小斷面改變形狀以獲得尺寸、形狀、性能和表面質(zhì)量都合乎要求的鋼絲。鋼絲的拉拔通常要進(jìn)行多個(gè)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(zhuǎn)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(dòng)。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。普遍采用硬質(zhì)合金模，除了硬質(zhì)合金外，天然鉆石也是制模材料，但由于其資源稀少和價(jià)格昂貴，只局限于拉拔合金鋼細(xì)絲和極細(xì)絲時(shí)使用。20世紀(jì)70年代以來又出現(xiàn)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(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)咏M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(diào)整變得更加容易，其使用范圍在不斷拓寬。旋轉(zhuǎn)模拉絲時(shí)模子的本體結(jié)構(gòu)和固定模相同，但拉拔過程中，它在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下圍繞鋼絲軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)點(diǎn)是改變了拉拔時(shí)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(yīng)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(shí)鋼絲內(nèi)外層的不均勻變形隨之減少；由于模子高速旋轉(zhuǎn)，?？啄p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(zhuǎn)模時(shí)鋼絲易隨模子而旋轉(zhuǎn)甚至發(fā)生扭轉(zhuǎn)，因此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(jìn)口端施加后張力則形成反拉力拉拔；若對(duì)模子施加超聲波振動(dòng)則形成超聲波拉絲；若采用靜壓或流體動(dòng)力潤滑則稱為強(qiáng)制潤滑拉拔。

冷拔過程中鋼絲的組織與力學(xué)性能發(fā)生變化，產(chǎn)生加工硬化。隨著冷變形程度的增加，一般鋼絲的抗拉強(qiáng)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(dāng)拉拔的變形程度達(dá)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(xù)拉拔，需要進(jìn)行中間熱處理以恢復(fù)其加工性能，一般一個(gè)拔程的減面率約為70%～90%。因此，鋼絲生產(chǎn)的工藝流程具有往復(fù)循環(huán)的特點(diǎn)。

拉絲機(jī)的能力一般以其卷筒直徑的大小和卷簡(jiǎn)的數(shù)量來表示。拉絲機(jī)的拉拔速度與鋼絲的鋼種、直徑、熱處理的質(zhì)量、潤滑和冷卻條件、變形程度、拉絲機(jī)的結(jié)構(gòu)以及盤條的盤重等有關(guān)。隨著鋼絲生產(chǎn)的現(xiàn)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(chǎn)品，拉拔時(shí)必須使用潤滑劑潤滑。使用固體潤滑劑時(shí)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(shè)備是水箱拉絲機(jī)。

在拉拔過程中，由于摩擦及變形功的轉(zhuǎn)化生熱，鋼絲和模子的溫度升高，特別在高速拉拔時(shí)溫升更為顯著(見拉絲發(fā)熱)。模子溫度的上升會(huì)影響其使用壽命，而鋼絲溫度的上升則會(huì)使其韌性(扭轉(zhuǎn)和彎曲性能)下降。為了降低溫升，必須對(duì)模子和卷筒進(jìn)行冷卻，鋼絲的直接水冷也得了開發(fā)(見拉絲冷卻)。

鍍層處理在非光面的要求鍍層的鋼絲表面鍍覆一層金屬或合金，目的之一是使鋼絲防腐以提高其使用壽命，如鍍鋅(見鋼絲熱鍍鋅、鋼絲電鍍鋅)、鍍鋁、鍍鋅鋁合金等；目的之二是使鋼絲具有某些特殊性能，如生產(chǎn)輪胎鋼絲和鋼絲簾線鋼絲時(shí)，為了保證鋼絲與橡膠具有良好的結(jié)合能力，前者需要鍍銅、鍍黃銅(見鋼絲電鍍黃銅)或鍍青銅，而后者需要鍍黃銅。生產(chǎn)鍍層鋼絲時(shí)在工藝流程的安排上，有的是先鍍后拔，即鍍層工序安排在成品的拉拔之前；有的是先拔后鍍，即鋼絲在拔成成品之后再進(jìn)行鍍層。一般，在要求鋼絲表面鍍層光亮、致密且具有較高的強(qiáng)度時(shí)，采用先鍍后拔，而在對(duì)鋼絲表面要求不十分高、成品的強(qiáng)度和韌性無特殊要求，但對(duì)鍍層重量有一定要求時(shí)則采用先拔后鍍。

按斷面形狀分類，主要有圓、方、矩、三角、橢圓、扁、梯形、Z字形等；按尺寸分類，有特細(xì)<0.1毫米，較細(xì)0.1~0.5毫米、細(xì)0.5~1.5毫米、中等1.5~3.0毫米、粗3.0~6.0毫米、較粗6.0~8.0毫米，特粗>8.0毫米；按強(qiáng)度分類，有低強(qiáng)度<390兆帕、較低強(qiáng)度390~785兆帕、普通強(qiáng)度785~1225兆帕、較高強(qiáng)度1225~1960兆帕、高強(qiáng)度1960~3135兆帕、特高強(qiáng)度>3135兆帕。

鋼絲（steel wire）是鋼材的板、管、型、絲四大品種之一，是用熱軋盤條經(jīng)冷拉

制成的再加工產(chǎn)品。按斷面形狀分類，主要有圓、方、矩、三角、橢圓、扁、梯形、Z字形等；按尺寸分類，有特細(xì)<0.1毫米、較細(xì)0.1~0.5毫米、細(xì)0.5~1.5毫米、中等1.5~3.0毫米、粗3.0~6.0毫米、較粗6.0~8.0毫米，特粗>8.0毫米；按強(qiáng)度分類，有低強(qiáng)度<390兆帕、較低強(qiáng)度390~785兆帕、普通強(qiáng)度785~1225兆帕、較高強(qiáng)度1225~1960兆帕、高強(qiáng)度1960~3135兆帕、特高強(qiáng)度>3135兆帕；按用途分類有：普通質(zhì)量鋼絲包括焊條、制釘、制網(wǎng)、包裝和印刷業(yè)用鋼絲，冷頂鍛用鋼絲供冷鐓鉚釘、螺釘?shù)?，電工用鋼包括生產(chǎn)架空通訊線、鋼芯鋁絞線等用專用鋼絲，紡織工業(yè)用鋼絲包括粗梳子、綜013、針布和針用鋼絲，制繩鋼絲專供生產(chǎn)鋼絲繩和輻條，彈簧鋼絲包括彈簧和彈簧墊圈用、琴用及輪胎、簾布和運(yùn)輸膠帶用鋼絲，結(jié)構(gòu)鋼絲指鐘表工業(yè)、滾珠、自動(dòng)機(jī)易切削用鋼絲，不銹鋼絲包括上述各用途的不銹鋼絲及外科植入物鋼絲，電阻合金絲供加熱器元件、電阻元件用，工具鋼絲包括鋼筋鋼絲和制鞋鋼絲。

產(chǎn)品簡(jiǎn)介：

該機(jī)是專門針對(duì)高等院校、科研院所而設(shè)計(jì)的新一代雙空間微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)機(jī)主機(jī)與輔具的設(shè)計(jì)借鑒了國外的先進(jìn)技術(shù)，外形美觀，操作方便，性能穩(wěn)定可靠。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過中創(chuàng)控制器，經(jīng)調(diào)速系統(tǒng)控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)減速系統(tǒng)減速后通過精密絲杠副帶動(dòng)移動(dòng)橫梁上升、下降，完成試樣的拉伸、壓縮、彎曲、剪切等多種力學(xué)性能試驗(yàn)，無污染、噪音低，效率高，具有非常寬的調(diào)速范圍和橫梁移動(dòng)距離，另外配置種類繁多的試驗(yàn)附具，在金屬、非金屬、復(fù)合材料及制品的力學(xué)性能試驗(yàn)方面，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。該機(jī)廣泛應(yīng)用于建筑建材、航空航天、機(jī)械制造、電線電纜、橡膠塑料、紡織、家電等行業(yè)的材料檢驗(yàn)分析，是科研院校、大專院校、工礦企業(yè)、技術(shù)監(jiān)督、商檢仲裁等部門的理想測(cè)試設(shè)備。

該機(jī)采用調(diào)速精度高、性能穩(wěn)定的全數(shù)字交流伺服調(diào)速系統(tǒng)及伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，中創(chuàng)控制器作為控制系統(tǒng)核心，以WINDOWS為操作界面的控制與數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力、試驗(yàn)力峰值、橫梁位移、試驗(yàn)變形及試驗(yàn)曲線的屏幕顯示，所有試驗(yàn)操作均可以通過鼠標(biāo)在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)完成。良好的人性化設(shè)計(jì)使試驗(yàn)操作更為簡(jiǎn)便。綜合以上各項(xiàng)技術(shù)，該機(jī)可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力、變形及位移等參數(shù)的閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)恒應(yīng)力、恒應(yīng)變、恒位移等控制模式，并且各種控制模式之間可以平滑切換。該機(jī)完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)可根據(jù)GB、ISO、JIS、ASTM、DIN及用戶提供多種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理，并且具有良好的擴(kuò)展性。

主要技術(shù)指標(biāo)：

最大試驗(yàn)力： 10kN

測(cè) 量 范 圍： 最大試驗(yàn)力的2%—100%(可選擇0.4%-100%FS)

試驗(yàn)機(jī)精度級(jí)別：1級(jí)

試驗(yàn)力準(zhǔn)確度： 優(yōu)于示值的±1%

橫梁位移測(cè)量： 分辨率為0.01mm

變形準(zhǔn)確度： 優(yōu)于±1%

調(diào) 速 范 圍： 0.01-500mm/min

試 驗(yàn) 空 間： 600mm

主 機(jī) 形 式： 門式框架結(jié)構(gòu)

主 機(jī) 尺 寸： 720×500×1820

重 量： 約500Kg

工 作 環(huán) 境： 室溫～45℃，濕度20%～80%

鋼絲繩鋼絲

鋼絲繩使用過程中需要承受交變載荷的作用，其使用性能主要由鋼絲力學(xué)性能、鋼絲表面狀態(tài)和鋼絲繩結(jié)構(gòu)決定。鋼絲材質(zhì)包括碳素鋼或合金鋼，通過冷拉或冷軋而成，鋼絲橫斷面有圓形或異形（T型S型Z型），異形橫斷面鋼絲主要用于密封鋼絲繩的生產(chǎn)，具有較高的抗拉強(qiáng)度和韌性，并對(duì)鋼絲進(jìn)行適宜的表面處理以滿足不同使用環(huán)境條件的需求。

鋼絲繩繩芯

繩芯的主要作用是對(duì)鋼絲繩起到支撐作用，以達(dá)到穩(wěn)定的橫斷面結(jié)構(gòu)。繩芯包括鋼芯和纖維芯，纖維芯包括天然纖維芯和合成纖維芯，天然纖維芯如劍麻、黃麻、棉線等，合成纖維芯包括聚乙烯和聚丙烯長絲等。天然纖維芯可以儲(chǔ)存較多的潤滑脂，對(duì)鋼絲繩起到潤滑作用，延長鋼絲繩使用壽命。

鋼絲繩潤滑脂

鋼絲繩捻制過程中噴涂潤滑脂，其主要作用有兩個(gè)，其一，對(duì)鋼絲繩進(jìn)行潤滑減緩鋼絲表面的磨損，其二，潤滑脂可以將鋼絲表面與空氣中的氧氣隔離，對(duì)鋼絲繩發(fā)生氧化銹蝕起到抑制作用。