1.4%鋼的臨界溫度降為450℃。受連續(xù)鑄鋼過程中硅脫氧劑的影響，鋼結(jié)構(gòu)中均有一定量的Si，在鍍鋅過程中Si對Fe-Zn合金層生成的影響比C更顯著，少量的Si（如質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.2%）會(huì)大大增加Zn對鋼基的侵蝕程度，且因Si可有效抑制滲碳體的分解，對熔融鍍鋅鋼絲有抑制強(qiáng)度下降的能力日。為提升鋼材本身的強(qiáng)度可適量加入V0，V在鋼基中的作用主要是固溶強(qiáng)化，固溶強(qiáng)化能提高基體強(qiáng)度和硬度；能與C、N等形成碳氮化合物，溶入奧氏體中阻止晶粒長大；作為碳化物質(zhì)點(diǎn)二次析出，沉淀強(qiáng)化。而鋼中Cu會(huì)降低鍍鋅層的厚度，并且提高侵蝕速度的臨界溫度，所以在選擇材料時(shí)，需將Si質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.2%左右，Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.1%以下。試驗(yàn)選用82B盤條為原材料，82B盤條化學(xué)成分見表1。
1.2原料直徑
根據(jù)K·w·屠林科夫簡化公式和K.IⅡ波捷姆金公式計(jì)算鋼絲拉拔后抗拉強(qiáng)度
0.=k0io √D/a，（1）
式（1）中：，為拉拔后鋼絲抗拉強(qiáng)度，MPa；oi。為拉拔前盤條抗拉強(qiáng)度，MPa；K為與拉拔條件有關(guān)的時(shí)效硬化系數(shù)（拉拔系數(shù)）；D為盤條直徑，mm；d為拉拔后鋼絲直徑，mm。
由式（1）可以看出，在盤條直徑D和鋼絲直徑d一定的情況下，鋼絲的抗拉強(qiáng)度0，和盤條的抗拉強(qiáng)度ao成正比，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際計(jì)算選取014mm
82B盤條抗拉強(qiáng)度不小于1180MPa，拉拔系數(shù)K=
1.04，鋼絲抗拉強(qiáng)度達(dá)到2050MPa，滿足生產(chǎn)要求。
2生產(chǎn)工藝探討
2.1酸洗
高碳鋼盤條中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，微量合金元素較多，如Mn、Cr、Si等，酸洗質(zhì)量難以控制，使盤條質(zhì)量受到影響，局部表面會(huì)出現(xiàn)手感粗糙等現(xiàn)象。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，改進(jìn)鹽酸槽內(nèi)Fe2*和鹽酸質(zhì)量濃度，確定氯化亞鐵的溶解度與鹽酸質(zhì)量濃度的配比，并在酸槽中添加適量的緩蝕劑確保在酸液表面形成泡沫層。酸洗溫度約25℃，酸洗時(shí)間5~20min。
鹽酸酸洗能夠有效溶解氧化鐵皮，同時(shí)所生成的氯化亞鐵易溶于水，所以盤條在磷化前能清洗干凈。一般用鹽酸酸洗后，盤條表面質(zhì)量較好，具有清潔、光亮、沒有斑點(diǎn)的光滑表面。
為了提高碳鋼盤條表面清洗質(zhì)量，優(yōu)化酸洗后盤條表面效果，滿足后續(xù)工序要求，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對不同的酸洗時(shí)間和添加的緩蝕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行試驗(yàn)。將酸槽濃度分為2組，分別改變酸洗時(shí)間和緩蝕劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，觀察酸洗后盤條表面質(zhì)量，生產(chǎn)過程中的鹽酸酸洗工藝參數(shù)見表2。酸洗時(shí)間及緩蝕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對酸洗效果的影響分析見表3。
通過試驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn)，第2組盤條表面光澤最好，且光滑無黏滯，第7組盤條其次。82B中的碳和錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，酸洗速率較其他鋼種快，故酸洗時(shí)間不宜過長，通過生產(chǎn)可知：對于14mm的大直徑盤條，緩蝕劑的添加量應(yīng)略大于較小直徑的盤條。由試驗(yàn)看出在酸槽酸液濃度整體較低的情況下，第7組可以通過增加酸洗時(shí)間達(dá)到與第2組試驗(yàn)相近的盤條表面狀態(tài)，但在實(shí)際生產(chǎn)中一般選用第2組生產(chǎn)條件。
2.2磷化
查閱資料在相同磷化參數(shù)情況下，大直徑82B盤條反應(yīng)時(shí)間不同，反應(yīng)速度不同，使盤條磷化膜厚度有一定的差異，在拉拔過程中摩擦增大，發(fā)熱量升高，造成拉絲粉失效快、結(jié)焦加快。磷化膜過薄，鋼基易直接和模芯接觸，使拉絲粉、拉絲模消耗加快；磷化膜過厚，不易攜帶拉絲粉，且耐腐蝕性差。針對大規(guī)格、高強(qiáng)度用82B盤條在生產(chǎn)中的拉拔要求，對盤條表面成膜質(zhì)量及膜重等方面進(jìn)行分析。拉拔測試表明，磷化膜結(jié)合緊密且磷化膜面質(zhì)量為9.5~
10.5g/m2時(shí)更有利于拉拔，在磷化過程中除了磷化時(shí)間外，主要控制3方面：（1）增大酸比，提高PO:-離子濃度降，以提升成膜速度，將工藝參數(shù)中的酸比（總酸度與游離酸的比值）由6提升到8；（2）
加大促進(jìn)劑點(diǎn)數(shù)的控制，確保成膜速度，防止副反應(yīng)；（3）穩(wěn)定槽液pH值，維持鋼基腐蝕量。在實(shí)際生產(chǎn)中可通過添加一定量的NaF 來維持pH值的穩(wěn)定日，經(jīng)驗(yàn)表明，NaF質(zhì)量濃度約為0.3 g/L時(shí)，高碳鋼的腐蝕速度加快，使鋼基表面更有利磷酸鹽晶體成核，磷化膜形成速度加快，結(jié)構(gòu)更均勻致密。
2.3拉拔半成品
拉拔過程中的拉拔強(qiáng)化是層狀間隔的細(xì)微化、鐵素體網(wǎng)絡(luò)化、鐵素體位錯(cuò)密度增加等共同作用的結(jié)果。82B盤條組織均勻，鐵素體與滲碳體的彌散程度高，因此具有良好的拉拔性能。
2.3.1拉拔設(shè)備
拉拔采用自行研制的11/1270直進(jìn)式拉絲機(jī)。這種拉絲機(jī)技術(shù)先進(jìn)，冷卻效果好，調(diào)整范圍大，適應(yīng)性強(qiáng)，能保證鋼絲具備高強(qiáng)度、高韌性。設(shè)備采用交流變頻調(diào)速，PLC自動(dòng)控制和先進(jìn)的支持軟件以及卷筒窄縫式水冷、卷筒風(fēng)冷，模具采用高壓封閉式水冷冷卻等技術(shù)，主控臺(tái)配置人機(jī)接口液晶顯示屏，可準(zhǔn)確顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和拉拔速度等參數(shù)，并具有報(bào)警提示功能，設(shè)備故障可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)，能確保鋼絲的質(zhì)量滿足工藝要求，其中第1、4、7、11道次模盒為旋轉(zhuǎn)模盒，11/1270直進(jìn)式拉絲機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表4。
3結(jié)論
對05.0mm1960MPa制繩鋼絲生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，并探討了拉拔過程中影響鋼絲性能的因素。通過采用合理的酸洗工藝參數(shù)，添加適量的緩蝕劑，改進(jìn)原有的磷化工藝，控制拉拔過程中的關(guān)鍵因素，使用11/1270直進(jìn)式拉絲機(jī)可以生產(chǎn)出高強(qiáng)度、良好韌性的05.0mm1960MPa級制繩鋼絲。
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