CN105251922A - 方钢锻压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方钢锻压工艺，该方钢锻压工艺包括以下步骤：1)制备方钢加热曲线图，所述方钢加热曲线图的横坐标是加热时间，纵坐标是加热温度；2)根据步骤1)所得到的方钢加热曲线图将方钢进行加热处理；3)将加热后的方钢进行墩粗和拔长处理。本发明提供了一种工艺精度高、表面质量好以及铸造工艺简单可靠的方钢锻压工艺。

Description

方钢锻压工艺

技术领域

本发明属金属锻造领域，涉及一种方钢锻压工艺。

背景技术

在锻造加工过程中，锻压可以压密或焊合铸态金属组织中的缩孔、缩松、空隙、气泡和裂纹等缺陷，又能细化晶粒和破碎夹杂物，从而获得一定的锻造流线组织。在实际生产中，常根据生产需求，各种锻件，例如主要用于生产各种重要的、承受重载荷的机器零件或毛坯，如机床的主轴和齿轮、内燃机的连杆、起重机的吊钩等加工过程中都需要对其镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形，在锻造过程中，由于高温下金属表面的氧化和冷却收缩等各方面的原因，锻件精度不高、表面质量不好，加之锻件结构工艺性的制约，锻件通常只作为机器零件的毛坯。热锻压是在金属再结晶温度以上进行的锻压，提高温度能改善金属的塑性，有利于提高工件的内在质量，使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形抗力，降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多，工件精度差，表面不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。

发明内容

本发明的目的在于克服传统工艺中生产的软态铜包钢线延伸率不足的问题，公开了一种生产简单，延伸率和成品率高的软态铜包钢线的生产工艺。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

软态铜包钢线的生产工艺，依次包括下列步骤：

(1)拉拔，将钢丝母材进行剥壳去氧化皮，再将去氧化皮后的钢线经过酸电解、水洗、硼化、高频加热烘干，最后将烘干后的钢线拉拔至直径1.8-2.4mm；

(2)高温回火，将拉拔后的钢线放入真空回火炉中进行高温热处理，回火温度780-830℃之间，加热时间控制在5-6小时之间，然后保温5-6小时，接着冷却至560-600℃，冷却时间控制在12-13小时之间，再开冷风机冷却至300℃左右出炉，冷却时间控制在2-3小时之间；

(3)电沉积前处理，将直径为1.8-2.4mm的钢线用盐酸溶液进行酸洗，去除钢线表面的氧化皮，然后再进行水洗，去除钢线表面酸洗工序中残留的酸洗液，将水洗后的钢线用碳酸钠进行碱中和，去除上道水洗工序没有完全洗清干净的酸洗液；

(4)酸电解，对经电沉积前处理后的钢线用硫酸溶液进行酸电解，进一步去除钢线表面的氧化皮，并活化钢线表面；

(5)水洗，去除上道工序中残留的酸洗液；

(6)预处理电沉积，将水洗后的钢线通过氢氧化钾及硫酸铜混合液进行预处理电沉积，生成铜包钢线；

(7)水洗，去除上道工序残留的溶液；

(8)厚处理电沉积，将水洗后的铜包钢线进行进一步的硫酸盐厚处理电沉积；

(9)水洗，去除上道工序中表面残留的电沉积液；

(10)防氧化，将水洗后的铜包钢线用防氧化剂进行防氧化处理；

(11)干燥，将防氧化处理后的铜包钢线进行干燥处理；

(12)拉拔，将干燥后的铜包钢线拉拔至直径在0.50-0.70mm之间；

(13)水洗，将拉拔后的铜包钢线进行水洗，去除铜包钢线表面的油脂；

(14)防氧化处理，将水洗后的铜包钢线用防氧化剂进行防氧化处理；

(15)氨分解高温回火：①氨分解阶段，先将氨分解炉升温至500℃左右，保温使整个炉体受热均匀，然后继续升温至650-670℃送氨气，同时打开排气阀将排气阀出口放入水中，当温度到达800-820℃，火焰基本呈橘黄色，并无滴水，此时氨分解炉内为N2和H2的混合物；②高温回火阶段，将氨分解炉内分解出的N2和H2混合物充入装有铜包钢的真空回火炉中，让整个回火炉中充满N2和H2，回火温度在780-830℃之间，并保温时间5-6小时；关闭真空回火炉，随炉冷却7.5-8小时，再空冷使炉内温度接近室温，将炉子抽成真空，冲入N2，

使炉子压力阀显示0MPa，开炉取出铜包钢成品。

更优选，所述步骤(3)电沉积前处理采用体积比在40％-60％之间的盐酸溶液进行酸洗，步骤(4)中用体积比在15％-25％的硫酸溶液对钢线进行酸电解。

作为优选，所述步骤(8)中厚处理电沉积后的铜层厚度在0.002-0.024mm之间。

作为优选，所述步骤(15)中先将氨分解炉升温1-1.5小时至温度500℃左右，然后保温1.5-2小时，温度升至750℃左右时，在排气阀出口处点火，观察火焰颜色及排出口有无水滴出；炉子空冷时间在25-30小时之间。

作为优选，所述钢丝母材是H08钢丝，按上述艺生产，省去了抛光工序，避免了一定程度的加工硬化，与低碳钢M6相比，H08钢丝价格低，因此生产成本低。

作为优选，所述钢丝母材是低碳钢M6，低碳钢M6材质稳定，杂质少，延伸性好。

作为优选，所述硼化是将钢线浸入硼砂溶液中，硼砂溶液温度在75-85℃之间，使钢线表面形成硼化膜，硼砂溶液温度低于75℃，形成的硼化膜质量不好，后续拉丝过程中，拉丝油易嵌入硼化膜中，使钢丝表面发黑或者出现黑色斑点，硼砂溶液温度高于85℃，则能耗高，具体是硼砂溶液温度高于85℃所需的能耗是正常水平的1.5倍以上。

作为优选，所述整个高温回火阶段，氨分解持续进行，直至炉体冷却至室温，同时打开连接在回火炉排气孔处的防爆***，在排气孔处点火，防止排出的氢气与空气接触产生***。

作为优选，所述钢丝母材的直径是6.5mm或5.5mm。

采用上述技术方案的软态铜包钢线的生产工艺，其优点是：1、步骤1中将去氧化皮后的钢线经酸电解、水洗、硼化、高频加热烘干后再拉拔，与原工艺相比，减少拉拔次数，降低生产成本，通过硼化后在钢线表面产生硼化膜，可以减少金属钢线和模具的直接接触，延长模具使用寿命，可以提高拉拔速度，减少材料的损耗，得到均匀光滑的加工表面，同时硼化膜易溶于水，便于后续钢线表面的清洗；2、高温回火可以消除钢线的加工硬化，细化晶粒，降低脆性，提高韧性，同时可使钢线表面残留的拉丝油等全部因高温炭化形成疏松的氧

化皮，易于后续酸洗洗去氧化皮，解决了经常出现的钢线层与铜层结合力不良的问题，成品率高；高温回火过程中，保温时间过后，先断电随炉冷却12-13小时至温度560-600℃，这样可以降低热应力，防止钢线内部产生裂纹，然后开冷风机冷却2-3小时快速冷却至300℃左右出炉，这样可以节省时间，同时开冷风机冷却避免了钢线的二次氧化，也避免了炉胆的氧化；3、采用氨分解回火工艺，真空回火炉中含有大量的氢气，而氢气具有还原作用，光亮还原退火的功能，因此回火后可使铜包钢表面光亮，所以无需对回火后的铜包钢进行抛光，故可将铜包钢线直接拉拔至0.50-0.70mm，通过氨分解回火工艺生产成表面光亮的铜包钢成品，延伸率≥10％，省去了后续抛光工序，避免了再次加工硬化对延伸率的影响，使成品延伸率得到了提高。综上所述，按上述工艺生产出来的铜包钢线的延伸率≥10％，比传统回火工艺生产出来的铜包钢线的延伸率至少可提高一倍以上。

具体实施方式

本发明提供了一种方钢锻压工艺，该方钢锻压工艺包括以下步骤：

1)制备方钢加热曲线图，所述方钢加热曲线图的横坐标是加热时间，纵坐标是加热温度：

1.1)选取不同的钢种并获取其自身加热特性；

1.2)根据步骤1.1)所得到的不同钢种的加热特性确定不同钢种的进炉温度、始锻温度以及出炉温度；

1.3)确定不同钢种在锻压时加热时间；

1.4)以横坐标为加热时间，纵坐标为加热温度绘制不同钢种的加热曲线图。

2)根据步骤1)所得到的方钢加热曲线图将方钢进行加热处理：

2.1)入炉温度50度；

2.2)快速升温至900°±10°，所述快速升温的幅度是每小时在50°～100°之间；本发明在具体应用时，可以根据钢种的不同，对快速升温的幅度有所微调，例如每小时55°、75°或者98°等都可以；

2.3)慢速升温至1250°±10°，所述慢速升温的幅度是每小时不高于50°；

2.4)保温40～60分钟；

2.5)出炉。

3)将加热后的方钢进行墩粗和拔长处理，对已经完成加热处理的方钢进行墩粗和拔长处理的次数至少两次。

本发明在使用时，首先将钢锭大小头锯掉，按照上述加热处理步骤将钢锭加热到适当温度，先进行小变形量拔长，可以焊合材料内部疏松，再进行墩粗，拔长，可以提高锻件超声波检测通过率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种方钢锻压工艺，其特征在于：所述方钢锻压工艺包括以下步骤：

1)制备方钢加热曲线图，所述方钢加热曲线图的横坐标是加热时间，纵坐标是加热温度；

2)根据步骤1)所得到的方钢加热曲线图将方钢进行加热处理；

3)将加热后的方钢进行墩粗和拔长处理。

2.根据权利要求1所述的方钢锻压工艺，其特征在于：所述步骤1)的具体实现方式是：

1.1)选取不同的钢种并获取其自身加热特性；

1.2)根据步骤1.1)所得到的不同钢种的加热特性确定不同钢种的进炉温度、始锻温度以及出炉温度；

1.3)确定不同钢种在锻压时加热时间；

1.4)以横坐标为加热时间，纵坐标为加热温度绘制不同钢种的加热曲线图。

3.根据权利要求2所述的方钢锻压工艺，其特征在于：所述步骤2)的具体实现方式是：

2.1)入炉温度50度；

2.2)快速升温至900°±10°，所述快速升温的幅度是每小时在50°～100°之间；

2.3)慢速升温至1250°±10°，所述慢速升温的幅度是每小时不高于50°；

2.4)保温40～60分钟；

2.5)出炉。

4.根据权利要求1或2或3所述的方钢锻压工艺，其特征在于：所述步骤3)中对已经完成加热处理的方钢进行墩粗和拔长处理的次数至少两次。