合金鋼絲 (英文:alloy steel wire)
合金鋼絲
以合金鋼盤條為原料經拉拔生產的鋼絲。合金鋼絲具有比碳素鋼絲更為優越或碳素鋼絲所不具備的性能。合金鋼絲的種類有合金工具鋼鋼絲、軸承鋼鋼絲、合金工具鋼鋼絲、合金彈簧鋼鋼絲(見彈簧鋼絲)、合金焊接用鋼絲、合金冷頂鍛用鋼絲以及不鏽鋼鋼絲等。與生產碳素鋼絲相比,合金鋼絲在對原料的要求及生產工藝上都有它一定的特殊性。
合金結構鋼鋼絲 合金結構鋼的鋼種很多,但基本上可分為兩大類,即珠光體類和貝氏體類,而以前者居多。成品絲的直徑約為2~10mm,有冷拉和熱處理兩種交貨狀態。合金結構鋼絲一般都用來製作構件,因此要求它具有規定的尺寸公差、表面質量、內在質量和加工性能,其中表面質量會直接影響到構件製造過程中的成材率和構件的使用壽命。鋼的低倍組織和非金屬夾雜的含量要合乎要求。根據需要對含碳量%26ge;0.3%的鋼絲要檢驗脫碳層。合金結構鋼絲的熱處理,對珠光體類鋼絲,原料可用不完全退火(球化處理),半成品與成品可採用再結晶退火;對貝氏體類鋼絲,由於一般為中、低碳的Cr-Ni系鋼,熱軋后空冷通常可得到貝氏體組織.因此,其原料、半成品可在低於Ac1的溫度下進行高溫回火或退火達到軟化的目的。合金結構鋼絲原料及半成品的酸洗要按合金元素含量和表面氧化物的性質選擇酸洗液。含Si、Mn的合金結構鋼用硫酸或鹽酸酸洗;含Cr、Ni、Mo、V的合金結構鋼可用硫酸和鹽酸混合酸洗。酸洗后可以蘸石灰或用含元明粉的石灰作潤滑塗層(見潤滑載體),塗后烘乾(見鋼絲烘乾)。一般合金結構鋼絲拉撥時的最大道次減面率(見面積減縮率)在25%左右,一個拔程的總減面率約%26le;50%。
軸承鋼絲 用於製造軸承用的滾珠和滾柱以及某些刀刃工具。主要用鉻軸承鋼製造,絲徑範圍為1.4~16mm。要求具有高的硬度、耐磨性和耐疲勞性能,良好的韌性以及一定的抗蝕能力。因此,對鋼的組織均勻性、碳化物的分佈狀況、非金屬夾雜含量以及脫碳程度都有嚴格要求。鋼絲的抗拉強度為590~715MPa。鋼絲的顯微組織應為2~4級的細粒狀珠光體。軸承鋼絲的一般生產工藝過程如下:
原料檢驗%26rarr;球化退火%26rarr;酸洗、塗層%26rarr;拉拔%26rarr;
中間熱處理
成品熱處理%26rarr;性能及低倍檢驗%26rarr;塗油包裝
原料的球化退火在軸承鋼絲的生產中是至關重要的,它直接影響到拉拔過程能否順利進行和成品性能。原料球化質量好,一個拔程的總減面率最大可達70%~80%,平均道次減面率為20%左右。半成品及成品的熱處理採用再結晶退火。有的軸承鋼絲要求以磷化和輕微冷拉狀態交貨,冷變形量控制在10%~30%。磷化能夠改善拉拔時的潤滑條件,減少模具磨損,提高鋼絲的尺寸精度和表面質量,同時殘留的磷化層具有很好的防鏽能力,有利於提高生產過程中的防鏽和成品封存。輕拉增加了鋼絲的抗拉強度。磷化和輕拉狀態的軸承鋼絲外硬內軟,冷鍛效果好,不易產生粘結,適宜於軸承製造。
合金工具鋼絲 合金工具鋼絲常用的鋼有合金工具鋼、高速工具鋼和合金模具鋼。這類鋼碳含量和合金元素含量高,故硬度高、塑性差,拉拔比較困難。原料通常要進行球化退火,球化退火的質最是拉拔能否順利進行的關鍵。合金工具鋼絲有的用硫酸或鹽酸酸洗,有的用硫酸鹽酸混合酸洗。拉拔時用石灰塗層或含元明粉的石灰塗層進行潤滑。由於有的高碳高合金工具鋼絲冷拔變形比較困難,在生產中有時採用溫拔以改變拉拔變形條件。
合金焊接用鋼絲 適合於電弧焊、氣焊、埋弧自動焊、電渣焊特別是氣體保護焊等用途的合金鋼絲。用專用的合金結構鋼製造,包括含錳及錳硅、錳鉬、錳硅鉬、錳硅鉬鈦、錳鉬釩、鉻鉬、鉻鉬釩、鉻鎳鉬、鉻錳硅等。焊接用鋼絲的化學成分對焊縫質量有很大影響,在鋼中加入一定合金元素的作用是:(1)脫氧;(2)強化焊縫;(3)控制含碳量。含碳量高時焊縫易開裂,氣孔多,飛濺多;所以焊絲的含碳量一般都較主體金屬為低,其強度損失由強化的合金元素來補足。焊絲通常以冷拉狀態交貨,但根據用戶要求亦可經熱處理、酸洗和清洗后供貨或供應有一定抗拉強度的鋼絲。為了增加導電性,埋弧自動焊和氣體保護焊焊絲一般要求表面鍍銅,並保證鍍層牢固和均勻。焊絲的表面光潔程度(鏽蝕程度)和清潔度(油類污物殘留程度)也對焊縫質量有影響。表面光潔程度和清潔度高,則導電接觸好、電弧穩定、飛濺少,從而能提高焊縫質量。為了提高光潔程度,在成品拔程應採用較高的總減面率和較多的拉拔道次。潤滑劑會影響表面清潔度,應合理選擇。除實心焊絲外,管狀(葯芯)焊絲的生產也有很大的發展。
合金冷頂鍛用鋼絲 多用來製造較為重要的鉚釘和螺栓,主要鋼種有鉚螺專用錳鋼、鉻錳硅鋼、鉻硅鎳鋼。對鋼絲的主要要求有:高的表面質量,保證冷頂鍛后不開裂;高的韌性。鉚螺鋼與相應鋼種的差別是S、P含量較低,雜質較少。盤條熱處理用不完全退火或等溫退火以求碳化物球化。半成品採用再結晶退火。通過多次退火和冷拔可使碳化物趨於圓整。成品以冷拉或熱處理狀態交貨。合金冷頂鍛鋼絲的酸洗採用普通酸洗工藝,但因為鋼絲的表面質量與酸洗的質量有關,在操作時要防止過酸洗、酸洗不凈以及氫脆。合金冷頂鍛鋼是低碳低合金鋼,塑性較好,但為了保證表面質量,拉拔時一般採用較小的道次減面率和較大的總減面率。成品拔程通常只拉一道,且減面率控制在%26le;10%。
不鏽鋼絲 不鏽鋼絲生產在合金鋼絲生產中屬於難度較高的一種,其熱處理、表面處理和拉拔工藝都有其獨特的地方。不鏽鋼絲主要分奧氏體、馬氏體和鐵素體不鏽鋼絲3類,其中前兩類較多。
奧氏體不鏽鋼絲以18-8型不鏽鋼絲為典型,用作彈簧鋼絲、琴鋼絲、冷頂鍛鋼絲和焊絲等。多以冷拉狀態交貨,但也有以熱處理狀態交貨的。生產該類鋼絲的盤條、半成品和成品的熱處理均採用固溶處理。其表面氧化膜比較緻密,性質穩定,一般用熔鹼-三酸復洗(見盤條化學除鱗)才能去除。輕度的氧化膜也可以用氫氟酸-硝酸酸洗去除。酸洗后可採用鍍銅、草酸鹽處理或塗元明粉-石灰作潤滑塗層。經固溶處理后的奧氏體不鏽鋼雖有良好的塑性但加工硬化的傾向強烈、變形抗力大,拉拔這類鋼絲要求有良好的潤滑劑和適宜的模具。
馬氏體不鏽鋼絲的主要品種有醫療器械用鋼絲和專用的焊條鋼絲等。生產馬氏體不鏽鋼絲時,其原料在熱軋后必須緩冷並進行球化處理,以防開裂,並為拉拔作組織準備。氧化膜的去除,一般先鹼洗,再用硫酸加鹽酸或鹽酸酸洗。可以用元明粉一石灰作潤滑塗層。經拉拔后的鋼絲應在去除表面殘留的潤滑劑后儘快進行熱處理,以防因存在殘餘應力而造成鋼絲的開裂。

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