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(jiàn)鋼絲原料。

清除氧化鐵皮 指去除盤(pán)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(jiàn)盤(pán)條化學(xué)除鱗和盤(pán)條機(jī)械除鱗 。

盤(pán)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(guò)高，以防潤(rùn)滑涂層失效。去氫即 排除在酸洗過(guò)程中侵入鋼基中的氫，目的是消除氫脆，恢復(fù)盤(pán)條的塑性。去除盤(pán)條表面的水分，使之干燥，是為了防止水分惡化潤(rùn)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(pán)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(chē)軌道以及拱形鑄鐵散熱片。烘干的盤(pán)條或中間線坯借助吊杠掛在小車(chē)上，經(jīng)卷?yè)P(yáng)機(jī)或人工送入爐內(nèi)。每爐可裝入10～12個(gè)小車(chē)。這種設(shè)備容量較大、產(chǎn)量較高，但進(jìn)出小車(chē)時(shí)工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，且烘干溫度不均勻，小車(chē)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(pán)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(guò)清除氧化鐵皮的盤(pán)條或中間線坯表面涂上一層牢固的由本身具有一定潤(rùn)滑性能特別是拉拔時(shí)能有效地吸附和攜帶潤(rùn)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(rùn)滑劑的載體(見(jiàn)潤(rùn)滑載體)。涂層的目的是為拉拔創(chuàng)造良好的潤(rùn)滑條件，以減少拉拔過(guò)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(pán)條或鋼絲半成品的熱處理方式見(jiàn)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(pán)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(pán)條的組織及其不均勻性并消除內(nèi)應(yīng)力以提高盤(pán)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(guò)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(wú)成品熱處理工序，則成品拉拔前的中問(wèn)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(pán)(見(jiàn)拉絲機(jī))的牽引下，盤(pán)條或中間線坯通過(guò)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(jiàn)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(jiàn)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(kāi)有孔型的拉絲模，模子在拉拔過(guò)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(lái)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(guò)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(rùn)滑則稱為強(qiáng)制潤(rùn)滑拉拔。

冷拔過(guò)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(lái)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(rùn)滑和冷卻條件、變形程度、拉絲機(jī)的結(jié)構(gòu)以及盤(pán)條的盤(pán)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(rùn)滑劑潤(rùn)滑。使用固體潤(rùn)滑劑時(shí)稱為干式拉絲；使用潤(rùn)滑劑水溶液并在其中完成拉拔過(guò)程的稱濕式拉絲，所用的設(shè)備是水箱拉絲機(jī)。

在拉拔過(guò)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(jiàn)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(kāi)發(fā)(見(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)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(wú)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(pán)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(mén)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(wàn)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(guó)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(guò)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(guò)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(wú)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(mén)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(guò)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(guó)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(mén)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(guò)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(guò)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(zhǎng)絲等。天然纖維芯可以儲(chǔ)存較多的潤(rùn)滑脂，對(duì)鋼絲繩起到潤(rùn)滑作用，延長(zhǎng)鋼絲繩使用壽命。

鋼絲繩潤(rùn)滑脂

鋼絲繩捻制過(guò)程中噴涂潤(rùn)滑脂，其主要作用有兩個(gè)，其一，對(duì)鋼絲繩進(jìn)行潤(rùn)滑減緩鋼絲表面的磨損，其二，潤(rùn)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。