CN105568146A - 精密产品用微小倒角异形线的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种精密产品用微小倒角异形线的生产工艺，包括有以下步骤：（1）选材：选取碳素结构钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.08-0.11%的C、0.20-0.29%的Si、0.35-0.45%的Mn、0.020-0.034%的P、0.028-0.038%的S，其余为Fe；（2）球化退火：将碳素结构钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到奥氏体转变温度以上20-30℃，保温4-6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20-30℃，保温3-4小时，再随炉冷却至出炉；（3）冷拉。经过本发明生产得到的线材其具有较高的塑性变形能力，退火组织晶粒均匀，无异常组织，产品倒角≤0.15mm，线材满足客户各种使用要求。产品各项性能明显优越于目前市场类似产品，具有良好的市场前景，为公司创造非常可观的经济效益。

Description

精密产品用微小倒角异形线的生产工艺

技术领域

本发明涉及线材处理领域技术，尤其是指一种精密产品用微小倒角异形线的生产工艺。

背景技术

异型钢丝为非圆断面钢丝，其断面形状多种多样，是钢丝的重要组成部分，异型钢丝通常具有以下特性：1、形状功能性。异型钢丝按形状和用途不同，有定位、导向、稳定、实用、密封等功能；2、免切削和节省材料。目前生产的异型钢丝通常可直接用于生产，不需再进行机加工，从而节省材料降低成本；3、高精度。利用现代化手段生产的异型钢丝，其尺寸精度可到达±0.02㎜左右，精度高者甚至可达到微米级，如椭圆针布钢丝、汽车刮片等；4、优异的力学性能。异型钢丝除具有明显的形状特点外，还具有优异的力学性能，如高强度、高韧性、低松弛、耐腐蚀、耐疲劳和耐磨损等。由于异型钢丝的这些特性，使其具有其他线材产品无法替代的地位，因而具有广泛的用途。如垫圈和弹簧用方形钢丝或梯形钢丝、汽车用活塞环钢丝、玻璃升降器用扁钢丝、纺织行业用针布钢丝、钟表用发条钢丝、航天和军工用其他特殊合金钢丝等。

我国异型钢丝的生产起步相对较晚，上世纪七十年代末，仅有陕西钢厂、首钢特殊钢厂等几个大厂依靠自身力量组织生产一些断面形状简单、规则的异型钢丝，并且还存在尺寸波动大、通条性差、钢丝综合性能差等问题。年产量多者达上千吨，少则仅有几十吨，由于其产量小、生产难度大、质量差、效益不好等原因，没有引起厂家的重视。到八十年代后期，随着国民经济的发展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目前，国内出现了一些钢丝绳生产企业，已经能够生产规格多、品种全的异型钢丝，生产的异型钢丝基本能满足国内市场需求，如江阴的法尔胜公司、贵州钢丝绳厂和天津钢丝绳厂等。从整体来讲，目前我国生产的异型钢丝主要表现在形状不规则，尖角不充满，倒角尺寸较大的现象，这主要是模具加工技术和金属变形技术还有待提高。

随着机械工业、汽车工业的技术进步，对高质量异型钢丝的要求日益迫切，高质量的异型钢丝有着广阔的市场空间。因此，对异型钢丝的成形工艺进行研究，生产出高质量的异型钢丝，对于抢占异型钢丝市场有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种精密产品用微小倒角异形线的生产工艺，其能有效解决现有之异型钢丝存在形状不规则、尖角不充满、倒角尺寸较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种精密产品用微小倒角异形线的生产工艺，包括有以下步骤：

（1）选材：选取碳素结构钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.08-0.11%的C、0.20-0.29%的Si、0.35-0.45%的Mn、0.020-0.034%的P、0.028-0.038%的S，其余为Fe；

（2）球化退火：将碳素结构钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到奥氏体转变温度以上20-30℃，保温4-6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20-30℃，保温3-4小时，再随炉冷却至出炉；

（3）冷拉：利用拉丝机对碳素结构钢材料进行拉拔，选取拉丝模具，拉丝模具的工作锥角为8°，定径长度为3mm，模具圆角为0.1mm，并且，拉丝时采取总压缩率大、部分压缩率小的原则进行，其中总压缩率≥60%，部分压缩率≤10%。

作为一种优选方案，所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为2L/min。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

经过本发明生产得到的线材其具有较高的塑性变形能力，退火组织晶粒均匀，无异常组织，产品倒角≤0.15mm，线材满足客户各种使用要求。产品各项性能明显优越于目前市场类似产品，具有良好的市场前景，为公司创造非常可观的经济效益。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的生产流程示意图。

具体实施方式

请参照图1所示，本发明揭示一种精密产品用微小倒角异形线的生产工艺，包括有以下步骤：

（1）选材：选取碳素结构钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.08-0.11%的C、0.20-0.29%的Si、0.35-0.45%的Mn、0.020-0.034%的P、0.028-0.038%的S，其余为Fe。线材的塑性变形性能主要与其化学成分组成及显微组织，控制化学成分范围可使塑性变形得到较大的提高，因此在对原材料选择就显得尤为重要，本发明选取的材料具有较高的塑性，良好的压力加工性能，同时在进料检验时特别对S、P含量严格控制，对化学成分偏析，内部组织状况、原始尺寸精度以及各种性能波动的稳定性方面更为严格控制，以满足生产的需要。

（2）球化退火：将碳素结构钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到奥氏体转变温度以上20-30℃，保温4-6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20-30℃，保温3-4小时，再随炉冷却至出炉。所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为2L/min。球化退火是改善钢组织与性能的基本途径之一，球化退火的主要目的是使钢铁材料的微观组织中的碳化物球化，降低材料的硬度，提高材料的塑性，降低材料的变形抗力，使材料易于塑性加工成形，有利于更好的充满异形线的尖角部位。本发明全过程在甲醇气氛中进行，以确保其不被脱碳以及获得较好的塑性。

（3）冷拉：利用拉丝机对碳素结构钢材料进行拉拔，选取拉丝模具，拉丝模具的工作锥角为8°，定径长度为3mm，模具圆角为0.1mm，并且，拉丝时采取总压缩率大、部分压缩率小的原则进行，其中总压缩率≥60%，部分压缩率≤10%。拉丝模具是冷拉工艺中重要的工具，其主要因素在于工作锥角和定径带长度，选择合适的异形拉丝模具有利于得到理想的异形形状；冷拉钢丝是利用金属的塑性，借助拉拔模具并在外力作用下使金属变形，从而获得需要的形状、尺寸、机械及物理性能的一种金属压力加工方法。是钢铁材料生产的一道重要工序，线材通过拉拔可以得到所需的断面尺寸和形状。本发明的总压缩率大，其产生的变形量就越大，钢丝的内部组织被机械的拉细、拉碎，产生应力值越高，为后续球化退火提供更多的能量，使球化率提高，塑性提高，同时采取小的部分压缩率，使加工过程中异形线能较好的充满尖角部位，使倒角尺寸尽可能变小，提高产品尺寸稳定性。

下面用具体实施例对本发明进行说明。

实施例1

（1）选材：选取碳素结构钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.08%的C、0.20%的Si、0.35%的Mn、0.020%的P、0.028%的S，其余为Fe。

（2）球化退火：将碳素结构钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到奥氏体转变温度以上20℃，保温4小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20℃，保温3小时，再随炉冷却至出炉。所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为2L/min。

（3）冷拉：利用拉丝机对碳素结构钢材料进行拉拔，选取拉丝模具，拉丝模具的工作锥角为8°，定径长度为3mm，模具圆角为0.1mm，并且，拉丝时采取总压缩率大、部分压缩率小的原则进行，其中总压缩率为60%，部分压缩率为10%。

将经过本实施例处理后得到的线材进行倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度检验，倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度的检验方法为现有成熟技术，在此对倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度的检验方法不作详细叙述，检验得到的数据为：倒角尺寸为0.15mm，球化级别为5级，晶粒度为9级，抗拉强度为500MPa，硬度（HV）为170。

实施例2

（1）选材：选取碳素结构钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.11%的C、0.29%的Si、0.45%的Mn、0.034%的P、0.038%的S，其余为Fe。

（2）球化退火：将碳素结构钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到奥氏体转变温度以上30℃，保温6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下30℃，保温4小时，再随炉冷却至出炉。所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为2L/min。

（3）冷拉：利用拉丝机对碳素结构钢材料进行拉拔，选取拉丝模具，拉丝模具的工作锥角为8°，定径长度为3mm，模具圆角为0.1mm，并且，拉丝时采取总压缩率大、部分压缩率小的原则进行，其中总压缩率为65%，部分压缩率为8%。

将经过本实施例处理后得到的线材进行倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度检验，倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度的检验方法为现有成熟技术，在此对倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度的检验方法不作详细叙述，检验得到的数据为：倒角尺寸为0.14mm，球化级别为6级，晶粒度为10级，抗拉强度为530MPa，硬度（HV）为200。

实施例3

（1）选材：选取碳素结构钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.095%的C、0.25%的Si、0.41%的Mn、0.028%的P、0.032%的S，其余为Fe。

（2）球化退火：将碳素结构钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到奥氏体转变温度以上26℃，保温5小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下25℃，保温3.5小时，再随炉冷却至出炉。所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为2L/min。

（3）冷拉：利用拉丝机对碳素结构钢材料进行拉拔，选取拉丝模具，拉丝模具的工作锥角为8°，定径长度为3mm，模具圆角为0.1mm，并且，拉丝时采取总压缩率大、部分压缩率小的原则进行，其中总压缩率为70%，部分压缩率为6%。

将经过本实施例处理后得到的线材进行倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度检验，倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度的检验方法为现有成熟技术，在此对倒角尺寸、球化率、晶粒度、抗拉强度和硬度的检验方法不作详细叙述，检验得到的数据为：倒角尺寸为0.13mm，球化级别为7级，晶粒度为11级，抗拉强度为560MPa，硬度（HV）为185。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种精密产品用微小倒角异形线的生产工艺，其特征在于：包括有以下步骤：

（1）选材：选取碳素结构钢材料，其化学组成以质量%计含有：0.08-0.11%的C、0.20-0.29%的Si、0.35-0.45%的Mn、0.020-0.034%的P、0.028-0.038%的S，其余为Fe；

（2）球化退火：将碳素结构钢材料放入气氛保护炉中，气氛保护炉中添加有保护气氛，升温到奥氏体转变温度以上20-30℃，保温4-6小时，然后再以10℃/小时缓慢冷却到奥氏体转变温度以下20-30℃，保温3-4小时，再随炉冷却至出炉；

（3）冷拉：利用拉丝机对碳素结构钢材料进行拉拔，选取拉丝模具，拉丝模具的工作锥角为8°，定径长度为3mm，模具圆角为0.1mm，并且，拉丝时采取总压缩率大、部分压缩率小的原则进行，其中总压缩率≥60%，部分压缩率≤10%。

2.根据权利要求1所述的精密产品用微小倒角异形线的生产工艺，其特征在于：所述保护气氛为甲醇，甲醇气流量为2L/min。