钢丝拉拔后性能讲解
8. 拉拔时钢丝性能变化的一般规律
信息来源：金属制品网日期：2013-12-27 点击：32 文字大小：[大][中][小]
8.1. 力学性能
在显微组织结构相同的前提下，钢丝冷加
工强化
系数随含碳量增大而增大，是一个大家普遍认知
的基本规律。实际上，氮与碳具有完全相同的特性，往往被人们忽视了，氮对冷加工强化的贡献几乎与等量碳相同。因此对气体保护焊丝（08Mn2Si）和帘线用钢丝（72A）等，希望从盘条用最少循环道次直接拉拔到成品的钢丝，必须控制钢中氮含量（≤60ppm或≤40ppm）才能保证拉拔顺利进行。氮含量的增加还会导致钢丝的应变时效脆化效应增强。
显微组织结构对冷加工强化系数有决定性的影响，从表11可以看出，不同组织结构的碳素钢丝中，索氏体钢的冷加工强化系数最大，粒状珠光体钢的冷加工强化系数最低。广而言之，奥氏体钢的冷加工强化系数最大，铁素体钢的冷加工强化系数最低。对于同一炉号的钢，只要其组织结构相同，冷加工强化系数一般是衡定的。
表11 不同牌号、不同组织结构钢丝的冷加工强化系数(K)
8.2. 工艺性能
8.2.1. 成形性能
反复弯曲、缠绕和扭转是弹簧成形和服役时必须承受的应力状态，通称为韧性指标，是弹簧钢丝的重要考核指标。
图31显示，反复弯曲次数、缠绕性能和扭转次数是随拉拔减面率的增加而缓慢下降的，但又并非完全如此。因为这三项指标除受冷加工强化影响外，还受钢的化学成分、纯净度、
组织结构的均匀性、气体含量（尤其是[H]含量）、钢丝残余应力的分布状况、以及应变时效脆化效应的影响，而且后者的作用往往远大于前者。通过调整化学成分和拉拔工艺，钢丝在获得预定抗拉强度的同时，可以得到不同等级的韧性指标。图32给出了生产Φ2.0mm，抗拉强度160～185kg/mm2级制绳钢丝的几种工艺方案，方案a选用60钢、Φ5.5mm热轧盘条，表面处理后直接拉拔到Φ2.0mm，此时抗拉强度刚达到下限要求，考虑到性能的波动，必须加大投料尺寸，但钢丝断后伸长率已降到很低水平，扭转值已超过最高点并开始下降，显然是不合适的。正确的方法是选用含碳量为0.65%的盘条。
方案b选用70钢盘条预拉到Φ5.0mm，然后铅淬火，再拉拔到Φ2.0mm，钢丝的抗拉强度达到了上限要求，尽管断后伸长率较低，但断面收缩率和扭转值处于较好水平。
方案c选用80钢、Φ5.5mm盘条，首先进行铅淬火，预拉到Φ3.45mm，再经铅淬火后拉拔到Φ2.0mm。钢丝在获得期望的抗拉强度的同时，断面收缩率处于高水平，扭转值也处于上升阶段。
从图31和图32两事例中可以看出碳素钢丝冷拉过程中扭转值、塑性和强度变化的某些规律：
a. 图31和图32中显示的扭转值随减面率变化的规律不一致，其中图32方案c显示的规律与生产实践相吻合，即扭转值在前一两道次拉拔时稍有下降，然后随减面率加大逐步回升，总减面率72%～86%（碳含量越高，峰值出现的越早）时达到最高值，并稳定一个阶段，然后又急剧下降，出现后一种情况，通常称为冷加工过度。扭转值出现图31的情况估计与拉丝机冷却效果不太好有关，相比较图32的冷却效果明显好点。
b.在拉拔工艺相同，模具、润滑和冷却亦相同条件下，索氏体钢的扭转值最高；钢丝索氏体化程度越高，索氏体片间距越细，组织均匀性越好，扭转值越高。两次铅淬火的钢丝索氏体度更高，均匀性更好，扭转值自然偏高。此外，奥氏晶粒度偏大，索氏体团偏大的钢丝，扭转值也明显偏高。
c.碳素钢丝不管组织结构如何，也不管碳含量高低，在冷拔初期（减面率35%左右）断后伸长率很快降到很低水平（6%以下）；而断面收缩率因组织结构不同，拉拔过程中出现很大差距，索氏体钢随减面率增加先减后升，变化幅度不大。分析起来，断后伸长率反映钢丝均匀变形能力，断面收缩率反映钢丝局部变形能力，由此推论：能体现钢丝可拉拔性，或拉拔塑性的指标是断面收缩率，而不是断后伸长率。
e.屈服极限在拉拔初期增加的幅度比抗拉强度的增幅大得多了，当总减面率继续加大时，屈服极限与抗拉强度同步增长，直到拉断时屈服极限已非常接近抗拉强度了。
f. 拉拔初期，弹性极限的增长相当缓慢，总减面率继续加大时，弹性极限的增长还将进一步减慢。
如前所述，钢丝的扭转、缠绕和弯曲性能与钢丝内部残余应力分布直接关联，凡能降低钢丝表面与心部应力差距，或能降低表面拉应力的工艺措施，如增加拉拔道次，降低最后两道次的拉拔减面率，成品钢丝经矫直处理等均能改善上述韧性指标，强化拉丝冷却效果和使用反拉力当然也是有效措施。据德国L·西蒙斯的研究结果：在无反拉力或反拉力很小时，钢丝心部的维氏硬度要比表面低得多，随着反拉力的增加，心部与表面硬度差逐步缩小，当反应力增加到拉拔力的80%时，整个横断面的硬度基本相同，由此推论：反拉力可以改善钢丝扭转性能。W·卢埃格证实上述推论，施加40%的反拉力，经4道次拉拔的钢丝，抗拉强度和弯曲次数的变化可以忽略不计，扭转次数比无反拉力拉拔提高了20%～25%。
不同组织结构的钢丝在冷拉过程中力学性能和工艺性能变化规律不尽相同，用以索氏体组织为主的碳素钢丝为例，研究冷拉减面率对其力学性能和工艺性能的影响（如图33），能反应出钢丝冷拉时性能变化的基本趋势。
, "FONT-FAMILY: 宋体; COLOR: black; FONT-SIZE: 7.5pt"
lang=EN-US>800
15.7
04Cr24(446)
铁素体
490
4.5
022Cr11MoTi(409)
铁素体
430
4.4
3Cr13
马氏体不锈
640
6.2
08Mn2SiA
低碳马氏体
505
6.7
注：Rm为热处理状态的抗拉强度，ΔRm 为拉拔时抗拉强度增加值，K为总减面率70%～85%拉拔时的平均冷加工强化系数。
8.2. 工艺性能
8.2.1. 成形性能
反复弯曲、缠绕和扭转是弹簧成形和服役时必须承受的应力状态，通称为韧性指标，是弹簧钢丝的重要考核指标。
图31显示，反复弯曲次数、缠绕性能和扭转次数是随拉拔减面率的增加而缓慢下降的，但又并非完全如此。因为这三项指标除受冷加工强化影响外，还受钢的化学成分、纯净度、组织结构的均匀性、气体含量（尤其是[H]含量）、钢丝残余应力的分布状况、以及应变时效脆化效应的影响，而且后者的作用往往远大于前者。通过调整化学成分和拉拔工艺，钢丝在获得预定抗拉强度的同时，可以得到不同等级的韧性指标。图32给出了生产Φ2.0mm，抗拉强度160～185kg/mm2级制绳钢丝的几种工艺方案，方案a选用60钢、Φ5.5mm热轧盘条，表面处理后直接拉拔到Φ2.0mm，此时抗拉强度刚达到下限要求，考虑到性能的波动，必须加大投料尺寸，但钢丝断后伸长率已降到很低水平，扭转值已超过最高点并开始下降，显然是不合适的。正确的方法是选用含碳量为0.65%的盘条。
方案b选用70钢盘条预拉到Φ5.0mm，然后铅淬火，再拉拔到Φ2.0mm，钢丝的抗拉强度达到了上限要求，尽管断后伸长率较低，但断面收缩率和扭转值处于较好水平。
方案c选用80钢、Φ5.5mm盘条，首先进行铅淬火，预拉到Φ3.45mm，再经铅淬火后拉拔到Φ2.0mm。钢丝在获得期望的抗拉强度的同时，断面收缩率处于高水平，扭转值也处于上升阶段。
从图31和图32两事例中可以看出碳素钢丝冷拉过程中扭转值、塑性和强度变化的某些规律：
a. 图31和图32中显示的扭转值随减面率变化的规律不一致，其中图32方案c显示的规律与生产实践相吻合，即扭转值在前一两道次拉拔时稍有下降，然后随减面率加大逐步回升，总减面率72%～86%（碳含量越高，峰值出现的越早）时达到最高值，并稳定一个阶段，然后又急剧下降，出现后一种情况，通常称为冷加工过度。扭转值出现图31的情况估计与拉丝机冷却效果不太好有关，相比较图32的冷却效果明显好点。
b.在拉拔工艺相同，模具、润滑和冷却亦相同条件下，索氏体钢的扭转值最高；钢丝索氏体化程度越高，索氏体片间距越细，组织均匀性越好，扭转值越高。两次铅淬火的钢丝索氏体度更高，均匀性更好，扭转值自然偏高。此外，奥氏晶粒度偏大，索氏体团偏大的钢丝，扭转值也明显偏高。
c.碳素钢丝不管组织结构如何，也不管碳含量高低，在冷拔初期（减面率35%左右）断后伸长率很快降到很低水平（6%以下）；而断面收缩率因组织结构不同，拉拔过程中出现很大差距，索氏体钢随减面率增加先减后升，变化幅度不大。分析起来，断后伸长率反映钢丝均匀变形能力，断面收缩率反映钢丝局部变形能力，由此推论：能体现钢丝可拉拔性，或拉拔塑性的指标是断面收缩率，而不是断后伸长率。
e.屈服极限在拉拔初期增加的幅度比抗拉强度的增幅大得多了，当总减面率继续加大时，屈服极限与抗拉强度同步增长，直到拉断时屈服极限已非常接近抗拉强度了。
f. 拉拔初期，弹性极限的增长相当缓慢，总减面率继续加大时，弹性极限的增长还将进一步减慢。
如前所述，钢丝的扭转、缠绕和弯曲性能与钢丝内部残余应力分布直接关联，凡能降低钢丝表面与心部应力差距，或能降低表面拉应力的工艺措施，如增加拉拔道次，降低最后两道次的拉拔减面率，成品钢丝经矫直处理等均能改善上述韧性指标，强化拉丝冷却效果和使用反拉力当然也是有效措施。据德国L·西蒙斯的研究结果：在无反拉力或反拉力很小时，钢丝心部的维氏硬度要比表面低得多，随着反拉力的增加，心部与表面硬度差逐步缩小，当反应力增加到拉拔力的80%时，整个横断面的硬度基本相同，由此推论：反拉力可以改善钢丝扭转性能。W·卢埃格证实上述推论，施加40%的反拉力，经4道次拉拔的钢丝，抗拉强度和弯曲次数的变化可以忽略不计，扭转次数比无反拉力拉拔提高了20%～25%。
不同组织结构的钢丝在冷拉过程中力学性能和工艺性能变化规律不尽相同，用以索氏体组织为主的碳素钢丝为例，研究冷拉减面率对其力学性能和工艺性能的影响（如图33），能反应出钢丝冷拉时性能变化的基本趋势。
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15.7
04Cr24(446)
铁素体
490
4.5
022Cr11MoTi(409)
铁素体
430
4.4
3Cr13
马氏体不锈
640
6.2
08Mn2SiA
低碳马氏体
505
6.7
注：Rm为热处理状态的抗拉强度，ΔRm 为拉拔时抗拉强度增加值，K为总减面率70%～85%拉拔时的平均冷加工强化系数。
8.2. 工艺性能
8.2.1. 成形性能
反复弯曲、缠绕和扭转是弹簧成形和服役时必须承受的应力状态，通称为韧性指标，是弹簧钢丝的重要考核指标。
图31显示，反复弯曲次数、缠绕性能和扭转次数是随拉拔减面率的增加而缓慢下降的，但又并非完全如此。因为这三项指标除受冷加工强化影响外，还受钢的化学成分、纯净度、组织结构的均匀性、气体含量（尤其是[H]含量）、钢丝残余应力的分布状况、以及应变时效脆化效应的影响，而且后者的作用往往远大于前者。通过调整化学成分和拉拔工艺，钢丝在获得预定抗拉强度的同时，可以得到不同等级的韧性指标。图32给出了生产Φ2.0mm，抗拉强度160～185kg/mm2级制绳钢丝的几种工艺方案，方案a选用60钢、Φ5.5mm热轧盘条，表面处理后直接拉拔到Φ2.0mm，此时抗拉强度刚达到下限要求，考虑到性能的波动，必须加大投料尺寸，但钢丝断后伸长率已降到很低水平，扭转值已超过最高点并开始下降，显然是不合适的。正确的方法是选用含碳量为0.65%的盘条。
方案b选用70钢盘条预拉到Φ5.0mm，然后铅淬火，再拉拔到Φ2.0mm，钢丝的抗拉强度达到了上限要求，尽管断后伸长率较低，但断面收缩率和扭转值处于较好水平。
方案c选用80钢、Φ5.5mm盘条，首先进行铅淬火，预拉到Φ3.45mm，再经铅淬火后拉拔到Φ2.0mm。钢丝在获得期望的抗拉强度的同时，断面收缩率处于高水平，扭转值也处于上升阶段。
从图31和图32两事例中可以看出碳素钢丝冷拉过程中扭转值、塑性和强度变化的某些规律：
a. 图31和图32中显示的扭转值随减面率变化的规律不一致，其中图32方案c显示的规律与生产实践相吻合，即扭转值在前一两道次拉拔时稍有下降，然后随减面率加大逐步回升，总减面率72%～86%（碳含量越高，峰值出现的越早）时达到最高值，并稳定一个阶段，然后又急剧下降，出现后一种情况，通常称为冷加工过度。扭转值出现图31的情况估计与拉丝机冷却效果不太好有关，相比较图32的冷却效果明显好点。
b.在拉拔工艺相同，模具、润滑和冷却亦相同条件下，索氏体钢的扭转值最高；钢丝索氏体化程度越高，索氏体片间距越细，组织均匀性越好，扭转值越高。两次铅淬火的钢丝索氏体度更高，均匀性更好，扭转值自然偏高。此外，奥氏晶粒度偏大，索氏体团偏大的钢丝，扭转值也明显偏高。
c.碳素钢丝不管组织结构如何，也不管碳含量高低，在冷拔初期（减面率35%左右）断后伸长率很快降到很低水平（6%以下）；而断面收缩率因组织结构不同，拉拔过程中出现很大差距，索氏体钢随减面率增加先减后升，变化幅度不大。分析起来，断后伸长率反映钢丝均匀变形能力，断面收缩率反映钢丝局部变形能力，由此推论：能体现钢丝可拉拔性，或拉拔塑性的指标是断面收缩率，而不是断后伸长率。
e.屈服极限在拉拔初期增加的幅度比抗拉强度的增幅大得多了，当总减面率继续加大时，屈服极限与抗拉强度同步增长，直到拉断时屈服极限已非常接近抗拉强度了。
f. 拉拔初期，弹性极限的增长相当缓慢，总减面率继续加大时，弹性极限的增长还将进一步减慢。
如前所述，钢丝的扭转、缠绕和弯曲性能与钢丝内部残余应力分布直接关联，凡能降低钢丝表面与心部应力差距，或能降低表面拉应力的工艺措施，如增加拉拔道次，降低最后两道次的拉拔减面率，成品钢丝经矫直处理等均能改善上述韧性指标，强化拉丝冷却效果和使用反拉力当然也是有效措施。据德国L·西蒙斯的研究结果：在无反拉力或反拉力很小时，钢丝心部的维氏硬度要比表面低得多，随着反拉力的增加，心部与表面硬度差逐步缩小，当反应力增加到拉拔力的80%时，整个横断面的硬度基本相同，由此推论：反拉力可以改善钢丝扭转性能。W·卢埃格证实上述推论，施加40%的反拉力，经4道次拉拔的钢丝，抗拉强度和弯曲次数的变化可以忽略不计，扭转次数比无反拉力拉拔提高了20%～25%。
不同组织结构的钢丝在冷拉过程中力学性能和工艺性能变化规律不尽相同，用以索氏体组织为主的碳素钢丝为例，研究冷拉减面率对其力学性能和工艺性能的影响（如图33），能反应出钢丝冷拉时性能变化的基本趋势。
不同组织结构的钢丝在冷拉过程中力学性能和工艺性能变化规律不尽相同，用以索氏体组织为主的碳素钢丝为例，研究冷拉减面率对其力学性能和工艺性能的影响（如图33），能反应出钢丝冷拉时性能变化的基本趋势。
8.2.2. 疲劳极限
工程中用疲劳极限来衡量弹簧钢丝的疲劳性能好坏，一般将经107次循环动作，不产生断裂时的最大负载应力称为疲劳极限。弹簧钢丝的疲劳极限与钢丝的表面质量（有无裂纹、划伤、凹坑和毛刺等缺陷），有无脱碳层，钢的纯净度和次表层夹杂分布状况，以及钢丝横截面硬度和应力均匀性密切相关。一般说来，弹簧钢丝的疲劳极限与钢丝的屈服极限成正比，要提高疲劳极限就应设法提高钢丝屈服强度，或提高屈强比。拉拔早期疲劳极限随抗拉强度同步上升，达到抗拉强度的30%时开始下降,与韧性指标的扭转次数有相似的变化规律。碳
含量越低疲劳极限的峰值向更高减面率方向移动；在碳含量固定条件下，铅淬温度越高（抗拉强度偏低），疲劳极限的峰值也向更高减面率方向移动。
8.2.3. 焊接性
焊接性指材料在限定的施工条件下，焊接成设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。焊丝的焊接性主要取决于化学成分，碳当量（CE）是评估其焊接性常用指标，碳当量是把钢中的合合金元素的含量换算成碳的相当量，作为评定焊口金属淬硬、冷裂及脆化等性能的参考指标。当CE＜0.4%时，焊口金属硬度一般不超过250HV，焊接性能良好，焊前不需要预热；当CE＞0.47时，热影响区的硬度可能超过350HV，易产生裂纹，焊前必须预热才能防止产生裂纹。碳当量常用计算公式如下：
CE= C%＋Mn%/6＋Si%/24＋Cr%/5＋Ni%/15＋Mo%/4＋Cu%/13＋P%/2＋
V%/10
冷拉对焊接性能无直接影响，但为保持平直度，焊丝一般以轻拉和冷拉状态交货。中细规格的气体保护焊丝和埋弧焊丝，为保证送丝顺畅，要求以较高抗拉强度交货，规格越细强度要求越高，一般要求Φ2.0mm的焊丝，R m控制在900～1150MPa；Φ0.8mm的焊丝，
R m≥1100MPa。
8.2.4. 切削性能
冷加工变形对大多数钢的切削性能有增进，易切削钢尤其是这样。当然由于冷加工硬化引起的强度升高，致使切削困难是另一回事。
8.3. 物理性能
（1）密度（比重）
一般说来，钢丝经冷加工后其密度稍有下降。含碳0.7%的碳素钢经96.5%的减面率拉拔后，密度由原来的7.851降至7.822。
（2）电阻率
大部分钢丝经冷加工后电阻率增加，也有部分丝材（如Cr20Ni80、0Cr25Al5等）经拉拔后电阻率下降。这种现象称为电阻反常变化。
（3）耐腐蚀性能
冷拉的钢丝的耐腐蚀性能较原来（热处理状态）有所下降。此外，组织结构对钢丝的耐腐蚀性能有决定性的影响：碳素钢丝在索氏体状态下耐应力腐蚀性能最好，奥氏体不锈钢丝在固溶状态下耐腐蚀性能最好，马氏体不锈钢丝在淬火-回火状态下耐腐蚀性能最好。
（4）弹性模量
拉伸弹性模量（E）和切变弹性模量（G）随拉拔减面率的增加有所下降，消除残余应力处理或时效处理后，弹性模量可以恢复到原有水平。
钢丝断裂原因分析
钢丝断裂原因分析
一、夹杂物引起断裂 线材中非金属夹杂物的存在，破坏了组织的连续性，起到了一个显微裂纹的作用。当受到外力作用时，在夹杂物的顶端首先产生附加的应力集中。尤其在原奥氏体晶粒交界处出现的大块状、条状或片状碳化物，这些异常碳化物在材料冷变形时，严重地阻塞了位错的移动，致使该处产生应力集中。当应力集中达到一定大小时便会使碳化物开裂，或在碳化物与基体交界处产生裂纹。当裂纹达到失稳状态尺寸，地瞬时产生断裂。 非金属夹杂物的多少是衡量帘线钢质量高低的一个重要因素。在用SEM对断口进行分析的过程中，经常发现非金属夹杂物。在典型的杯锥状断口上有时候就能发现夹杂物，SEM表明大多为三氧化二铝夹杂或其它高熔点脆性夹杂物。其避免主要是通过精炼，使夹杂物变为塑性低熔点夹杂物。 脆性夹杂物是引起钢丝断裂的重要原因之一，而夹杂物引起断裂分为以下几种形势： 1、夹杂物与钢基体之间界面脱开 拉伸过程中，在夹杂物周围的局部加剧了应力集中；裂纹优先在与拉应力垂直的夹杂物与基体的界面产生并沿着夹杂物与钢基体界面扩展，致使夹杂物与基体界面脱开。 2、夹杂物本身开裂
由于脆性较矮杂物本身具有缺陷，在拉伸过程中，在缺陷处产生严重的应力集中，由于局部应力升高而导致夹杂物本身开裂。; 3、混合开裂 钢中非金属夹杂物的形状、分布是没有规律的，因此夹杂物在钢中引起裂纹也是随机性的，取决于夹杂物的性质、尺寸、形状及分布，对于同类型的夹杂物，由于形状、分布和受力方向不同，往往产生断裂的情况也不尽相同，有时两种断裂方式同时存在，有时两种断裂方式交替进行。4、沿两种不同类型夹杂物的相界开裂 钢中经常出现几种夹杂物相共生在一起的复合夹杂物，由于各类夹杂物之间的力学性能和物理性质不同，相界结合力较弱，在拉应力作用下容易从相界开裂。 二、偏析引起的钢丝断裂 在一定程度上，中心偏析对钢丝拉断的危害必脆性夹杂物。因为偏析在更大程度上影响了钢丝的延伸性，从而使塑性变形不能在存在偏析的地方产生。在钢丝最初的拉拔过程中偏析导致小的裂纹的出现，等进入了最终拉拔时就导致了人字形断口(chevroncracks) 在连铸过程中减少中心偏析的途径有以下几个： 1、中心偏析随着中包过热度的降低而降低，因此中包的钢液温度应该尽可能的低；
钢丝生产工艺流程图
钢丝 百科名片 钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。 目录 钢丝 钢丝的生产 烘干处理 热处理 镀层处理 钢丝的分类 编辑本段 钢丝 From 中国食品百科全书 Jump to: navigation, search [中文]: 钢丝
[英文]: steel wire [说明]: 钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉 钢丝 制成的再加工产品。按断面形状分类，主要有圆、方、矩、三角、椭圆、扁、梯形、Z字形等；按尺寸分类，有特细<0.1毫米、较细0.1~0.5毫米、细0.5~1.5毫米、中等1.5~3.0毫米、粗3.0~6.0毫米、较粗6.0~8.0毫米，特粗>8.0毫米；按强度分类，有低强度<390兆帕、较低强度390~785兆帕、普通强度785~1225兆帕、较高强度1225~1960兆帕、高强度1960~3135兆帕、特高强度>3135兆帕；按用途分类有：普通质量钢丝包括焊条、制钉、制网、包装和印刷业用钢丝，冷顶锻用钢丝供冷镦铆钉、螺钉等，电工用钢包括生产架空通讯线、钢芯铝绞线等用专用钢丝，纺织工业用钢丝包括粗梳子、综013、针布和针用钢丝，制绳钢丝专供生产钢丝绳和辐条，弹簧钢丝包括弹簧和弹簧垫圈用、琴用及轮胎、帘布和运输胶带用钢丝，结构钢丝指钟表工业、滚珠、自动机易切削用钢丝，不锈钢丝包括上述各用途的不锈钢丝及外科植入物钢丝，电阻合金丝供加热器元件、电阻元件用，工具钢丝包括钢筋钢丝和制鞋钢丝。 编辑本段 钢丝的生产 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、镀层处理等。 原料选择见钢丝原料。 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，见盘条化学除鳞和盘条机械除鳞。 编辑本段
中碳钢丝拉拔过程中的组织与性能研究
中碳钢丝拉拔过程中的组织与性能研究 钢丝具有强度高、自重轻的特点,钢丝绳是由多层钢丝捻制而成,因此工作平稳、可靠,所以钢丝绳被广泛应用于工业生产中。目前,钢丝工业生产要求产品高强度、生产高效率、低成本。 钢丝生产工艺以冷拔为主,所以现代钢丝生产逐渐转变为高速大应变的塑性变形问题。目前工业生产中,主要使用高碳钢丝,但是中碳钢丝生产成本更低廉具有发展空间。 通过对中碳钢丝拉拔变形过程中珠光体和铁素体相进行研究,为高碳钢丝的两相变形研究提供借鉴,也为中碳钢丝的研究提供一定的理论基础。本课题采用金相观察、SEM观察、TEM观察等多种手段,观察不同形变量下中碳钢的显微组织结构；并测量不同应变量中碳钢丝的强度、显微硬度、电阻率等性能。 此外,还通过显微观察和EBSD分析等方法,研究了热处理对中碳钢丝组织与性能的影响。本论文的主要研究成果如下：冷拔过程对中碳钢丝具有晶粒细化作用,并造成冷拔织构。 珠光体片层间距S与钢丝直径d线性相关。应变量ε<1.5时,钢丝强度与片层间距变化符合Hall-Petch关系；当应变量ε>1.5,钢丝片层间距与其强度不再符合Hall-Petch关系。 晶体内部位错密度随应变量的升高先升高后降低,晶粒内部有亚晶产生,应变量进一步升高,将导致大量位错规律排列形成了小角度晶界。EBSD分析表明退火对冷拔造成的晶体缺陷有明显的消除效果,晶粒取向不再一致,而趋于杂乱。 回复与再结晶作用使冷拔造成的条带状组织开始逐步转变成柱状晶组织。此外,应变量ε越大,钢丝抗拉强度越大,显微硬度越高,电阻率越大；但是退火处理
对钢丝显微硬度、抗拉强度以及电阻率的下降,这表明退火工艺显著消除钢丝内部组织缺陷。
钢丝拉丝脆断原因分析之二
钢丝拉丝脆断原因分析之二 一、夹杂物引起断裂 线材中非金属夹杂物的存在，破坏了组织的连续性，起到了一个显微裂纹的作用。当受到外力作用时，在夹杂物的顶端首先产生附加的应力集中。尤其在原奥氏体晶粒交界处出现的大块状、条状或片状碳化物，这些异常碳化物在材料冷变形时，严重地阻塞了位错的移动，致使该处产生应力集中。当应力集中达到一定大小时便会使碳化物开裂，或在碳化物与基体交界处产生裂纹。当裂纹达到失稳状态尺寸，地瞬时产生断裂。 非金属夹杂物的多少是衡量帘线钢质量高低的一个重要因素。在用SEM对断口进行分析的过程中，经常发现非金属夹杂物。在典型的杯锥状断口上有时候就能发现夹杂物，SEM表明大多为三氧化二铝夹杂或其它高熔点脆性夹杂物。其避免主要是通过精炼，使夹杂物变为塑性低熔点夹杂物。 脆性夹杂物是引起钢丝断裂的重要原因之一，而夹杂物引起断裂分为以下几种形势： 1、夹杂物与钢基体之间界面脱开 拉伸过程中，在夹杂物周围的局部加剧了应力集中；裂纹优先在与拉应力垂直的夹杂物与基体的界面产生并沿着夹杂物与钢基体界面扩展，致使夹杂物与基体界面脱开。 2、夹杂物本身开裂 由于脆性较矮杂物本身具有缺陷，在拉伸过程中，在缺陷处产生严重的应力集中，由于局部应力升高而导致夹杂物本身开裂。 3、混合开裂
钢中非金属夹杂物的形状、分布是没有规律的，因此夹杂物在钢中引起裂纹也是随机性的，取决于夹杂物的性质、尺寸、形状及分布，对于同类型的夹杂物，由于形状、分布和受力方向不同，往往产生断裂的情况也不尽相同，有时两种断裂方式同时存在，有时两种断裂方式交替进行。4、沿两种不同类型夹杂物的相界开裂 钢中经常出现几种夹杂物相共生在一起的复合夹杂物，由于各类夹杂物之间的力学性能和物理性质不同，相界结合力较弱，在拉应力作用下容易从相界开裂。 二、偏析引起的钢丝断裂 在一定程度上，中心偏析对钢丝拉断的危害必脆性夹杂物。因为偏析在更大程度上影响了钢丝的延伸性，从而使塑性变形不能在存在偏析的地方产生。在钢丝最初的拉拔过程中偏析导致小的裂纹的出现，等进入了最终拉拔时就导致了人字形断口(chevroncracks) 在连铸过程中减少中心偏析的途径有以下几个： 1、中心偏析随着中包过热度的降低而降低，因此中包的钢液温度应该尽可能的低； 2、在结晶器和二冷安装电磁搅拌。结晶器的电磁搅拌能够减少中心偏析的程度和范围。电磁搅拌同样可改善V形偏在铸坯中心的存在； 3、尽可能的降低拉速，能够减轻中心偏析程度。 三、马氏体组织造成拉拔脆断 硬线属高碳钢，控制冷却时，若冷却时间太短，对钢材不起作用；若冷却时间太长，就容易引起脆断。在斯太尔摩控制冷却上，穿水冷却是奥氏体急速过冷阶段。它的目的是控制具有高形变能压扁的奥氏体晶粒长大和保留加工硬化的效果，为吐丝温度和后部风冷段控制做准备。轧制硬线错误的指导思想是，企图使线材表面淬成马氏体，然后通过心部自回火方式形成回火马氏体。如果这
钢丝的基本组织结构与使用性能
钢丝的基本组织结构与使用性能（壹佰钢铁网推荐）钢丝的组织结构除指显微组织、晶粒度外，还包括显微组织缺陷。显微组织缺陷指钢丝实际晶格结构与理想晶格结构之间存在的差异，按冶金学理论，金属材料的显微组织缺陷可以分为：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。显微组织结构的各种缺陷可用相应的技术参数去定义和度量，也可以借助各种检验方法去观察和研究。钢丝的性能完全取决于组织结构，而组织结构在很大程度上取决于热处理和冷加工工艺，要生产出顾客滿意的钢丝产品，必须搞清组织结构与使用性能的关系，以及组织结构与热处理工艺的关系。 1 钢丝的几种基本组织形态 钢铁材料有7种基本组织结构：奥氏体、铁素体和渗碳体、珠光体、贝氏体、马氏体和莱氏体，其中奥氏体、铁素体和渗碳体是基本相，珠光体、贝氏体、马氏体和莱氏体是多相混合物。钢丝具有的各种组织结构的表观特性及性能特点描述如下： 奥氏体：观察Mn13或奥氏体钢1Cr18Ni9Ti的钢丝金相组织可发现，奥氏体的晶界比较直，晶内有孪晶或滑移线。淬火钢中的残余奥氏体分布在马氏体的空隙处，颜色浅黄、发亮。 奥氏体钢丝具有优异的冷加工性能，在高低温条件下均可保持良好的强韧性。一般来说奥氏体钢的冷加工硬化速率远大于珠光体和索氏体钢，经大减面拉拔可以制备具有特殊性能的弹簧，高锰奥氏体钢具有优异的耐磨性能和减振性能，奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能和耐热性能。固溶状态的奥氏体钢无磁，经深冷加工有微弱的磁性。 铁素体：铁素体晶界圆滑，晶内很少见孪晶或滑移线，颜色浅绿、发亮，深腐蚀后发暗。钢中铁素体以片状、块状、针状和网状存在。纯铁素体组织具有良好的塑性和韧性，但强度和硬度都很低；冷加工硬化缓慢，可以承受较大减面率拉拔，但成品钢丝抗拉强度很难超过1200MPa。常用铁素体钢丝有铁素体不锈钢丝（0Cr17）和铁-铬-铝电热合金丝（0Cr25Al5）等。 渗碳体：钢中渗碳体以各种形态存在，外形和成分有很大差异。一次渗碳体多在树枝晶间处析出，呈块状，角部不尖锐；共晶渗碳体呈骨骼状，破碎后呈多角形块状；二次渗碳体多在晶界处或晶内，可能是带状、网状或针状；共析渗碳体呈片状，退火、回火后呈球状或粒状。在金相图谱中渗碳体白亮，退火状态呈珠光色。一次渗碳体和破碎的共晶渗碳体只有在莱氏体钢丝，如9Cr18、Cr12、Cr12MoV和W18Cr4V中才能见到，只要热加工工艺得当，冷拉用盘条中的一次渗碳体块度应较小、无尖角，共晶碳化物应破碎成小块、角部要
异型钢丝生产工艺技术
第十六篇 异型钢丝生产工艺技术
第一章概述 第一章概述 第一节异型钢丝生产现状 异型钢丝亦即非圆断面钢丝，由于其断面形状复杂、尺寸精度高、形状免切削和长度无限长等特性，因而具有广泛的用途，如机械弹簧和垫圈用方形（或梯形）钢丝、汽车及摩托车用高档化油器及活塞环钢丝、玻璃升降器与座椅调角器用大规格扁钢丝、纺织行业用针布钢丝和儿童玩具及钟表用发条钢丝、万吨压力机缠绕用高强度低松弛扁钢丝、航天、军工用其他特殊合金异型钢丝等。国外20世纪60 年代就能生产各种复杂断面异型钢丝，并形成了系列。 我国异型钢丝起步较晚，20世纪70年代末和80年代初，仅有陕西钢厂、首钢特钢厂、江西新余钢厂等几个大厂依靠本单位技术力量组织生产一些简单断面异型钢丝，而且还存在尺寸公差大、通条性差等问题，材料主要为碳素钢、不锈钢等。年产量多者上千吨，少者不过几百吨、几十吨。由于其量小、生产难度大、质量差、效益不明显，因此，没有引起厂家的重视。进入80年代末，由于国民经济发展的需要和市场经济的逐步形成，异型钢丝生产在我国得到迅猛发展，设备引进步伐也在加快，如某厂引进的意大利三辊冷轧钢丝机组（型号为76/14 型）、郑州金属制品研究院从英国引进的四辊滚拉模SGL65等，都为异型钢丝生产的技术进步做出了贡献。 异型钢丝形状复杂，品种规格多，我国生产企业采取拉拔、轧制和拉轧结合的方式，已能生产多种形状的异型钢丝，如图 16—1—1 所示。材料也从普碳钢发展为碳素结构
标准分享网 https://www.wendangku.net/doc/9f3618486.html, 免费下载 第十六篇 异型钢丝生产工艺技术 1208 钢、碳素弹簧钢、合金工具钢、不锈钢、耐热耐蚀合金钢、高铬轴承钢和有色金属等。交货状态有退火状态、冷拉状态和油淬火回火状态，有成盘交货，也有直条交货。规格从0.4～14mm 不等，基本满足了市场的需要，但在钢丝形状尺寸、公差、通条性和表面处理上仍与国外发达国家有一定差距。 图16—1—1 钢丝截面示意图 第二节 异型钢丝的特点与分类 一、形状特点 异型钢丝形状有多种多样，既有方形、矩形，也有三角形、六角形，还有扁形和其他多边不规则形等，由于其独特的轮廓形状，因而有以下特性： （1）形状功能性。异型钢丝依形状和用途不同，有密封、定位、导向、稳定、实用等功能，如机械用的键、卡簧、轴承保持架、半圆销用异型钢丝等就起到很好的定位作用；化油器针阀、汽车活塞环就有很好的密封稳定性；六角螺母用钢丝、弹簧用方、矩形钢丝等，很多特殊用途的异型钢丝都有很好的实用性。 （2）免切削和节省材料。现在生产的异型钢丝已能直接用于生产使用，不需要用户再
第四章钢丝的拉拔
第四章 钢丝的拉拔 钢帘线的单丝，从Ф5.5mm 的盘条经过干式的粗拉、中拉和湿式的细拉，一直拉到ФO.15～ФO.38mm ，所以钢丝的拉拔是钢帘线生产最基本的工艺。 自1880年制成了“纵列式拉丝机”实现了拉丝生产连续化，到本世纪20年代发明了硬质合金拉丝模以及润滑剂的改善，拉拔工艺日趋成熟，实现了稳定的连续化拉丝生产。近一、二十年，国内外拉丝技术又有很大发展。出线速度已高达25M ／s 和30M ／s 。随着微机技术的普及应用，拉丝机的自动化水平大为提高，例如KOCH 公司的直线式拉丝机配备的电脑专家系统中，可储存100套拉丝工艺参数，随时可以调用，实现了监控，故障诊断，在线调整一体化。由于线材的质量和性能不断提高，可将Ф5.5线材一次拉拔为Ф1.3mm 的半成品钢丝，总压缩率达94.41％，并可减少一次热处理。另外在拉丝模和润滑剂方面也相应地有了很大发展。 第一节 钢丝拉拔基本原理 钢丝拉拔理论是金属压力加工原理的一部分，拉拔的目的是将粗截面的线材通过模孔拉制成所需形状和尺寸的钢丝，同时要满足标准规定的性能和质量的要求，尤其是力学性能的要求。 众所周知，金属所以能够进行拉拔是因为各种金属都具有不同程度的塑性。所谓塑性即金属在外力作用下，产生永久变形而不破裂的能力。 由于金属的组织和化学成分的不同，金属能够承受的拉拔变形程度也不尽相同。拉拔理论研究不同组织和成分的金属，在拉拔中产生变形和应力分布的特点，拉拔过程中不均匀变形产生的原因和残余应力造成的后果，拉拔后金属组织和性能的变化规律，拉拔力和抗拔功率的计算方法并分析其影响因素，从而利用金属塑性，正确拟定拉拔工艺，合理使用拉丝设备，改革旧的工 艺制度，提高产品质量，降低成本，提高生产率。 限于篇幅，本章只能对上述有关内容作一些简单的阐述。 应 力 一、金属的塑性变形 σ 1.金属的变形和断裂 金属在外力作用下，随着应力的增加，可先后发 生弹性变形、塑性变形，直至断裂。图4—1所示为低 碳钢在拉伸试验时的应力一应变曲线。在应力(σ)低 于弹性极限(σe )时，钢所发生的变形为弹性变形，其 特点是外力去除后，其变形可以完全恢复，并且，应力 .45. 应变ε 4—1低碳钢在拉伸试验时的应力一应变曲线 .45.
钢丝拉拔后性能讲解
8. 拉拔时钢丝性能变化的一般规律 信息来源：金属制品网日期：2013-12-27 点击：32 文字大小：[大][中][小] 8.1. 力学性能 在显微组织结构相同的前提下，钢丝冷加 工强化
系数随含碳量增大而增大，是一个大家普遍认知 的基本规律。实际上，氮与碳具有完全相同的特性，往往被人们忽视了，氮对冷加工强化的贡献几乎与等量碳相同。因此对气体保护焊丝（08Mn2Si）和帘线用钢丝（72A）等，希望从盘条用最少循环道次直接拉拔到成品的钢丝，必须控制钢中氮含量（≤60ppm或≤40ppm）才能保证拉拔顺利进行。氮含量的增加还会导致钢丝的应变时效脆化效应增强。 显微组织结构对冷加工强化系数有决定性的影响，从表11可以看出，不同组织结构的碳素钢丝中，索氏体钢的冷加工强化系数最大，粒状珠光体钢的冷加工强化系数最低。广而言之，奥氏体钢的冷加工强化系数最大，铁素体钢的冷加工强化系数最低。对于同一炉号的钢，只要其组织结构相同，冷加工强化系数一般是衡定的。 表11 不同牌号、不同组织结构钢丝的冷加工强化系数(K) 8.2. 工艺性能 8.2.1. 成形性能 反复弯曲、缠绕和扭转是弹簧成形和服役时必须承受的应力状态，通称为韧性指标，是弹簧钢丝的重要考核指标。 图31显示，反复弯曲次数、缠绕性能和扭转次数是随拉拔减面率的增加而缓慢下降的，但又并非完全如此。因为这三项指标除受冷加工强化影响外，还受钢的化学成分、纯净度、
组织结构的均匀性、气体含量（尤其是[H]含量）、钢丝残余应力的分布状况、以及应变时效脆化效应的影响，而且后者的作用往往远大于前者。通过调整化学成分和拉拔工艺，钢丝在获得预定抗拉强度的同时，可以得到不同等级的韧性指标。图32给出了生产Φ2.0mm，抗拉强度160～185kg/mm2级制绳钢丝的几种工艺方案，方案a选用60钢、Φ5.5mm热轧盘条，表面处理后直接拉拔到Φ2.0mm，此时抗拉强度刚达到下限要求，考虑到性能的波动，必须加大投料尺寸，但钢丝断后伸长率已降到很低水平，扭转值已超过最高点并开始下降，显然是不合适的。正确的方法是选用含碳量为0.65%的盘条。 方案b选用70钢盘条预拉到Φ5.0mm，然后铅淬火，再拉拔到Φ2.0mm，钢丝的抗拉强度达到了上限要求，尽管断后伸长率较低，但断面收缩率和扭转值处于较好水平。 方案c选用80钢、Φ5.5mm盘条，首先进行铅淬火，预拉到Φ3.45mm，再经铅淬火后拉拔到Φ2.0mm。钢丝在获得期望的抗拉强度的同时，断面收缩率处于高水平，扭转值也处于上升阶段。 从图31和图32两事例中可以看出碳素钢丝冷拉过程中扭转值、塑性和强度变化的某些规律： a. 图31和图32中显示的扭转值随减面率变化的规律不一致，其中图32方案c显示的规律与生产实践相吻合，即扭转值在前一两道次拉拔时稍有下降，然后随减面率加大逐步回升，总减面率72%～86%（碳含量越高，峰值出现的越早）时达到最高值，并稳定一个阶段，然后又急剧下降，出现后一种情况，通常称为冷加工过度。扭转值出现图31的情况估计与拉丝机冷却效果不太好有关，相比较图32的冷却效果明显好点。 b.在拉拔工艺相同，模具、润滑和冷却亦相同条件下，索氏体钢的扭转值最高；钢丝索氏体化程度越高，索氏体片间距越细，组织均匀性越好，扭转值越高。两次铅淬火的钢丝索氏体度更高，均匀性更好，扭转值自然偏高。此外，奥氏晶粒度偏大，索氏体团偏大的钢丝，扭转值也明显偏高。 c.碳素钢丝不管组织结构如何，也不管碳含量高低，在冷拔初期（减面率35%左右）断后伸长率很快降到很低水平（6%以下）；而断面收缩率因组织结构不同，拉拔过程中出现很大差距，索氏体钢随减面率增加先减后升，变化幅度不大。分析起来，断后伸长率反映钢丝均匀变形能力，断面收缩率反映钢丝局部变形能力，由此推论：能体现钢丝可拉拔性，或拉拔塑性的指标是断面收缩率，而不是断后伸长率。 e.屈服极限在拉拔初期增加的幅度比抗拉强度的增幅大得多了，当总减面率继续加大时，屈服极限与抗拉强度同步增长，直到拉断时屈服极限已非常接近抗拉强度了。
预应力钢丝的高速连续拉拔
预应力钢丝连续高速拉拔时的温升与降温 毛爱菊 （天津第一预应力钢丝有限公司天津300182 ） 摘要：连续式拉丝机实现高速拉拔，对生产高强度、粗规格预应力钢丝来讲首先要解决钢丝的发热问题。本文主要论述了预应力钢丝用高碳钢盘条拉拔时的温升对钢丝力学性能的影响及控制温升应采取的措施。 关键词：高速连续拉拔温升降温 1．前言 连续式拉丝机的出现，实现了钢丝生产的连续化、高速化。与传统单次拉丝机相比，连续拉拔提高了钢丝生产效率10~20倍。像预应力钢丝这样高强度、粗线径的连续高速拉拔在我国是近十几年来的事。国内最早引进连续拉丝机生产预应力钢丝的是天津第一预应力钢丝有限公司，84年从瑞典引进CBL5/900活套式拉丝机，最大进线直径是∮12mm，最高拉拔速度是10m/s，但是由于当时的原料盘重小，电接、剪头等操作停车率高，所以生产效率并不高。 随着我国预应力钢材生产技术的不断提高，国产高速线材生产的快速发展，近十年，国产及进口连续式拉丝机数量逐年增加。具不完全统计，全国现预应力制品企业中拥有进口及国产拉丝机近50台，在生产中发挥着重要作用，连续式拉丝机的产量占全部预应力钢材主导产品（低松弛钢丝、钢绞线）产量的90%左右。因此，连续拉拔的质量对预应力钢丝的产品性能至关重要。
众所周知，影响钢丝拉拔质量的因素很多，如材质的影响，模具、润滑剂的影响，压缩率、拉拔速度的影响。但是，正像一位著名专家所讲?一切拉拔条件对冷拉后钢丝性能的影响，都可以归结为‘热量’对钢丝的影响。?而高碳钢连续拉拔时钢丝的发热问题更为突出，严重制约着拉丝机的生产能力，也严重影响着产品的性能。目前国际上致力于研究高速拉丝机的专业人士，首先在研究钢丝的冷却。因此，本文就预应力钢丝连续高速拉拔时的升温对产品质量的影响及应该采取的降温措施等几个问题做一粗浅的论述。 2．拉拔温度对钢丝成品综合机械性能的影响 钢丝拉拔时，变形功和附加变形功的90%以上转化为热量，钢丝与模孔间的摩擦功也全部转化为热量，因此，伴随着钢丝产生塑性变形，钢丝自身的温度在快速升高。 拉拔时钢丝温升可用Wilsond温升理论简化公式计算： бｚ ｔｂ＝———２.３３８－１７.８(℃) Ｃｐρ ≌２．６０６бｚ– 1７．８(℃) 其中: бｚ——拉拔应力 Ｃｐ——线材比热 ρ ——线材密度 从式中可以看出，拉拔应力是钢丝温升的绝对因素。 具有关资料介绍，在一般拉拔条件下，低碳钢拉拔一道次平均温升
金属丝拉拔工艺
金属丝拉拔的原理及条件： 在拉拔力的作用下将盘条或线坯从拉丝模的模孔拉出，以生产小断面的钢丝或有色金属线的金属塑性加工过程。各种金属及合金的不同断面形状和尺寸的金属丝都可以采用拉拔生产。拉出的丝，尺寸精确，表面光洁，且所用拉拔设备和模具简单，制造容易。 在拉拔过程中，作用于出模口处被拉拔金属丝单位横断面积上的拉拔力的拉拔应力σ1。为了使金属在模孔内发生塑性变形，拉拔应力σ1必须大于模孔内变形区中金属的变形抗力σT;而为了防止金属丝出模孔后继续变形被拉细或拉断从而破坏稳定的拉拔过程，拉拔应力σ1必须小于出模孔后的被拉拔金属丝的屈服极限σs，因此实现拉拔过程的条件通常表示为：σT<σ1<σs。把以与们的比值K称为拉拔过程的安全系数。 经受了冷拉拔的金属丝产生明显的变形硬化，它的屈服极限σs值接近其强度极限σb，在生产中常用σb值代替σs，因此实现拉拔过程的条件也可以表示为σT<σ1<σs;拉拔过程的安全系数K也可用σb与σ1的比值表示。 拉拔过程的安全系数K值一般在1.40～2.0间，K<1.40表示拉拔应力σ1过大，出模孔后的金属丝可能继续变形出现拉细或拉断现象，拉拔过程不稳定;K>2.0说明拉拔应力σ1较小，道次拉拔变形量过小，拉拔道次增多。在拉拔丝径小于0.05mm的超细金属丝时，穿模困难，为了提高拉拔过程的稳定性、减少拉断及穿模次数、提高拉拔生产效率，可采用安全系数K 值大于2.0。 金属丝拉拔的分类： 按拉拔时金属的温度分，在再结晶温度以下的拉拔是冷拔，在再结晶温度以上的拉拔是热拔，在高于室温低于再结晶温度的拉拔是温拔。 1.冷拔是金属丝、线生产中应用最普遍的拉拔方式。 2.热拔时，金属丝进入模孔前要加热，主要用于高熔点金属如钨、钼等金属丝的拉拔。 3.温拔时，金属丝也需要通过加热器加热到指定范围的温度才进入模孔进行拉拔，主要用于锌丝、难变形的合金丝如高速钢丝、轴承钢丝的拉拔。 按拉拔过程中金属丝同时通过的模子数分，只通过一个模子的拉拔是单道次拉拔，依次连续通过若干(2～25)个模子的拉拔是多道次连续拉拔。单道次拉拔的线速低，生产力及劳动生产率低，常用于大丝径、低塑性及异形丝、线的拉拔。多道次拉拔的线速高，机械化自动化程度高，生产力及劳动生产率高，是金属丝、线生产的主要方式。它又分非滑动式连续拉拔及滑动式连续拉拔。按拉拔时采用的润滑剂状态分，使用液态润滑剂的是湿拉拔，使用固态润滑剂的是干拉拔。 按拉拔金属丝的断面形状分，有圆形丝拉拔及异形丝拉拔。按作用于被拉拔金属丝上的拉力分，有正拉力拉拔及反拉力拉拔。还有特种拉拔，如辊模拉拔等。
高碳钢丝的拉拔要求
高碳钢丝的拉拔要求 含碳量大于0.6％的铰高强度和高强度钢丝，其机械性能和工艺要求都与低、中碳钢丝不同，成品检验时常会出现不合格的产品。不合格产品的产生，除直径公差、表面质量、不平整和脱碳等原因以外，主要是抗拉强度不足或波动过大(通条性能不均匀)，或者在扭转试验时发毛起刺(扭裂)，断口不平直。尤其是II组以上的高强度钢丝要求更高，因此要有严格均工艺操作。 1.对前道工序的要求 (1)线材制作高强度钢丝的线材，不但要求具有良好的表面质量(特别应避免折叠)，还要求其含碳量、化学成分、组织结构、脱碳深度和夹杂量等都合乎规定。选用线材直径应偏粗，以便有足够的拉拔道次。勉强凑够拉拔道次的成品，其表面质量及扭转性能往往不好。 (2)热处理热处理是高强度钢丝的工艺基础，线材拉拔前都要经过正火，改善其组织状况。铅淬的热处理曲线确定以后，关键是炉温和铅温的均匀问题。热处理出现的缺陷，较多的是线温不匀，强度波动较大，以及出现游离铁素体等。对T9A．等高碳钢丝，还要防止脱碳。因此要严格执行工艺制度，认真检验，并做到盘盘取料。 (3)酸洗润滑钢丝表面如果残留着氧化皮，在扭转试验时就会发生裂口毛刺。因此酸洗要保证清洁。表面要求很高的可以实行精酸洗，并在成品前酸洗时先行机械去锈。 线材润滑一般采用预涂石灰糊，或锈化后在模盒中放钙皂拔丝粉，而不宜使用磷化层。使用磷化层在铅淬过程中容易堵塞炉眼(电接触热处理炉不受影响)，并可能引起挂铅。但是成品前及较细规格的半成品则可以采用磷化层。成品前的磷化膜厚度应大一点，以保证8次以上的拉拔。磷化层的质量及厚度，对成品钢丝的扭转很有关系，良好的磷化膜能使钢丝变形较为均匀。 2.对拉拔的要求 (1)拉丝机的选择高强度钢丝应该是无扭转的拉拔，因此滑轮式拉丝机不适宜于生产这种成品钢丝。使用此种设备会影响钢丝的疲劳性能(扭转试验)。过去生产中、粗规格的高强度成品钢丝，大都使用单次拉丝机。用它拉制的钢丝质量虽
拉拔钢丝的磷化工艺
钢丝润滑涂层的良好质量是保证钢丝正常拉拔的重要条件，特别是在高速拉拔时，高质量的润滑载体极为重要，它关系到拉拔后钢丝的表面质量、力学性能、模具消耗和劳动生产率。目前，金属制品生产普遍采用磷化作为钢丝拉拔前的表面预处理方式。特别是随着直进式拉丝设备的普遍使用，为了达到高效的产能输出和良好的产品质量，人们越来越重视对钢丝磷化工艺的研究。 磷化是金属基体与稀磷酸或酸性磷酸盐反应形成磷酸盐保护膜的过程。作为润滑涂层的载体，磷化膜应具有以下性质。(1)化学性质十分稳定，不导电，耐腐蚀。(2)微细结晶使金属表面具有适度的粗糙度，利于携带润滑剂。(3)拉拔时可与钢丝一起延伸变形，还参与钢丝与拉丝模模壁的辅助分离，改善拉拔条件，提高拉拔速度。(4)对防锈剂有很强的吸收性，与防锈油配合可极大地增加防锈性能。磷化钢丝不论是用于深加工、短期储存防腐，还是作为成品的“磷化光缆增强用碳素钢丝”，都必须使钢丝在磷化后获得均匀、致密，和基体结合牢固的磷化膜。磷化膜厚度是生产工艺控制的重要指标。磷化膜太薄，在拉拔过程中起不到吸附润滑剂的作用，钢丝容易拉断，模具损耗增加;磷化膜太厚，在拉拔过程中易发生“叫模”，影响拉拔速度。对于连拉直进式拉丝机，拉拔速度控制在6～8m/s，磷化膜的厚度为8～12μm 为宜。 在实际生产中，必须根据磷化钢丝的不同用途来选择不同的磷化处理方式。江苏法尔胜泓昇公司根据他们的实践经验，提出以下建议：对于盘条的表面处理，可选择浸渍磷化;对于后续加工是水箱拉拔类产
品直径为1.5～2.5mm的半成品钢丝，可选择在线磷化;对于后续加工是直进式干拉类产品直径为2.5～4.0mm的半成品钢丝，可选择电解磷化。 浸渍磷化就是在含有磷酸、磷酸盐的溶液中用浸渍方式处理盘条，使钢丝表面通过一系列化学反应，产生具有防腐作用的磷酸盐保护膜。浸渍磷化一般采用中温(70±5℃)锌盐磷化，时间根据盘条的直径和所需磷化膜的厚度进行调整，一般设置标准时间为12min。 常用的在线磷化工艺流程为:放线→热处理→酸洗→水洗→热水洗→磷化→皂化→烘干。 电解磷化是通过给磷化液施加电流，在钢丝表面沉积形成磷化膜的反应过程。在施加电流的电解磷化槽中，钢丝作为阴极，使用一种不参与成膜的惰性导体作为阳极。电解磷化和传统磷化相比，具有如下优点:(1)磷化膜涂层覆盖更完全;(2)磷化膜涂层更致密、更牢固;(3)磷化膜涂层厚度控制更方便;(4)磷化处理时间短，节约能源;(5)无磷化渣产生，绿色环保。电解磷化相对于传统磷化，在生产工艺控制过程中，对磷化液成分和电流密度控制要求更高，如果磷化液成分体系的平衡控制不精确，就会严重影响磷化膜涂层质量。
最新金属丝拉拔工艺
最新拉丝技术------干法拉丝 1.介绍： 现今，拉丝行业需要转变生产方式：更低的成本，更好的质量。此种加工方式的改变提供了更好的产品质量，优势如下： 拉丝速度增大； 拉丝效能，例如更长的拉丝模寿命； 缩减拉丝预处理，例如不需要机械除锈、不需要预涂层； 减少拉丝过程中的处理步骤，例如不需退火步骤； 根据产品质量重复性的重要性，必须在拉丝过程中达到高的可靠性。 在金属拉丝及其它金属成型过程中，润滑油对于产品质量、加工效能和加工条件非常重要，具有稳定性能的润滑油在拉丝模和金属丝间有润滑油膜，润滑油压力要求达到拉拔材料的拉紧力。假定模具的平均压力限制在0，5-2.5.在拉丝过程中，这一限制描述了拉丝模、金属丝及材料流动的复杂性之间润滑油膜层上的摩擦学条件。 拉丝中用到的润滑引带剂，主要是磷酸锌、硼砂和石灰。润滑剂的基本元素一般来说是钠、钙和铝发泡剂。润滑引带剂和粉末金属发泡剂相结合这一加工程序，多年来在市场上有着稳固的地位。不管怎样，在金属丝改变形状前直接产生足够的润滑油压力是不可能的，它需要一个稳固的拉丝加工。因为进入模具的润滑引带剂附着在金属丝上，并且拉丝过程中润滑点的数量受多种因素影响，比如润滑剂浓度或金属丝表面，粗糙度和润滑剂的滑动性或拉丝速度。 在拉丝模截面变化过程中，润滑剂压力不足将导致生产技术效能不够及安全性，以及残次产品增加。
2.压力涂层系统EM 2.0 本系统产生压力润滑剂和压力涂层。通过改变温度和压力，金属丝将涂覆一层高粘度的固态涂层。 连续有效的润滑技术的发展提供了生产固态润滑膜的可能，这种技术克服了溶液润滑剂的固有劣势。润滑膜的厚度取决于所选择的压力室里面的压力、拉丝速度、温度及拉丝模设计。一套自动控制方案可解决这些问题。 结合拉丝和涂覆的最新的先进程序具有这样的特点：主要部件的润滑，碱性盐及碱金属基高分子脂肪酸。这些材料几乎是不可压缩的，在一定的温度和压力下，刚开始可以看作是液态，润滑涂层又黏又厚。当温度和压力稳定后，处于多级（2，4 或多级连续）拉丝状态的金属丝仅一次就涂上一层固态润滑剂。 这种最新系统能够得到更好的润滑条件。模具和拉丝材料之间的润滑剂在所有表面上具有液体动力学特点，几乎和材料横截面的形状无关。压力室里面的径向压力同时引起材料发生同方向的材料形变。 3.压力涂层拉丝技术的优势： 压力涂层加工具有广泛的优势，其中部分描述如下： a) 为很多应用消除了湿法引带剂涂层 b) 降低了模具和金属丝之间的摩擦系数 c) 大大缩减的润滑剂的消耗，同时降低了废品管理成本 d) 减少了模具消耗 e) 提高了拉丝速度 f) 改善了金属丝内应力分布，因此增强了产品的机械性能。 g) 实现更大的降价程度 h) 达到更小的直径公差 i) 更高的产品质量