CN110042220B - 一种具有合金镀层的钢丝的制造方法、钢丝及钢丝绳 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有合金镀层的钢丝的制造方法、钢丝及钢丝绳，涉及钢丝的制造生产技术领域，钢丝的制造方法，包括如下步骤：步骤1、获取钢丝基体；步骤2、将获取的钢丝基体穿过具有熔融锌液的锌锅中，获取镀有锌层的钢丝基体，对镀有锌层的钢丝基体进行机械抹拭处理，获取表面具有铁锌合金层的钢丝基体或表面具有铁锌合金层和纯锌层的钢丝基体；步骤3、将获取的表面具有铁锌合金层的钢丝基体进行酸洗，除去钢丝基体表面的纯锌层，获取表面具有铁锌合金层的钢丝基体；步骤4、对获取的表面具有铁锌合金的钢丝基体进行拉拔，获取所需尺寸的钢丝；本发明生产的钢丝有利于提高拉拔和捻制速度，提高生产效率。

Description

一种具有合金镀层的钢丝的制造方法、钢丝及钢丝绳
技术领域
本发明涉及钢丝生产制造技术领域，具体涉及一种具有合金镀层的钢丝的制造方法、钢丝及钢丝绳。
背景技术
钢丝绳作为增强材料已广泛应用于橡胶、塑料等制品中。钢丝绳中钢丝镀层结构的不同极大的影响产品的使用性能，对镀层的研究越来越受到业界人士的关注。尤其是热浸镀锌产品，性能优良，应用前景可观。
相关技术中的钢丝表面都存在纯锌层，因为锌是一种抗扭转性能较差的金属，能够降低钢丝在捻制时的速度，影响生产效率。纯锌层的存在虽能提高钢丝绳的抗腐蚀性，但同时也降低了钢丝绳的抗疲劳性能；另一方面，在钢丝后续工作，如拉拔和捻制时会产生很多锌尘和锌颗粒，影响加工性能，同时还会影响在客户处的使用性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有合金镀层的钢丝的制造方法、钢丝及钢丝绳，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷或缺陷之一。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
一种具有合金镀层的钢丝的制造方法，包括如下步骤：步骤1、将线材冷拔至所需直径，对冷拔后的线材进行至少一次热处理，获取钢丝基体；步骤2、将获取的钢丝基体穿过具有熔融锌液的锌锅中，获取镀有锌层的钢丝基体，对所述镀有锌层的钢丝基体进行机械抹拭处理，获取表面具有铁锌合金层的钢丝基体或表面具有铁锌合金层和纯锌层的钢丝基体；步骤3、将获取的所述表面具有铁锌合金层的钢丝基体或表面具有铁锌合金层和纯锌层的钢丝基体进行酸洗，除去钢丝基体表面的纯锌层，获取表面具有铁锌合金层的钢丝基体；其中，所述酸洗用到的酸洗液为盐酸配置的溶液，所述溶液中有缓冲液；步骤4、对获取的表面具有铁锌合金的钢丝基体进行拉拔，获取所需尺寸的钢丝。
一种如上方法制造的具有合金镀层的钢丝，所述钢丝包括钢丝基体和镀在所述钢丝基体外圆周上的铁锌合金层。
一种具有合金镀层的钢丝绳，所述钢丝绳包括至少一根本发明所述的具有合金镀层的钢丝。
一种输送带，包括钢丝绳，所述钢丝绳为本发明所述的钢丝绳。
本发明的优点在于：表面具有坚硬的铁锌合金层的钢丝在后续拉拔和捻制过程中不会产生锌尘和锌颗粒，消除了堵塞模具的危害，有利于提高拉拔和捻制速度，提高生产效率；其次，具有铁锌合金层的钢丝绳，表面较硬，耐磨损，能够承受较大的弯曲应力，使得抗疲劳性能提高；最后，具有铁锌合金层的钢丝绳在橡胶制品中的机械固定作用更强，粘合性能得到极大的提升。
附图说明
图1为本发明具体实施方式钢丝及镀层结构图；
图2为本发明具体实施方式钢丝绳横向截面图；
图3为本发明具体实施方式输送带的横向截面示意图。
其中：1、钢丝；2、钢丝基体；3、铁锌合金镀层；4、铜锌合金镀层；5、钢丝绳；51、第一基体；52、第二基体；6、第四钢丝；7、第三钢丝；8、第二钢丝；9、第一钢丝；10、输送带。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，一种具有合金镀层的钢丝的制造方法，包括如下步骤：步骤a、将线材盘条冷拔至所需的直径尺寸，然后经过一次或多次适当的热处理，使其方便后续的拉拔；步骤b、将步骤a获得的钢丝基体2穿过具有熔融锌液的锌锅中，使锌镀在钢丝基体2上，镀锌后的钢丝基体2与水平线呈一定的角度出锌锅后，经过机械抹拭会将钢丝基体最外层的绝大多数纯锌层抹拭掉，获得表面具有铁锌合金层3和少许的纯锌层的钢丝基体；步骤c、将步骤b获得的钢丝基体进行酸洗，目的是完全除去钢丝基体表面残留下来的纯锌层。酸洗液是由盐酸配置的溶液，在生产线上浓度可自动调控，酸液中加入的缓蚀剂，可有效控制酸洗的速率；步骤d、酸洗后的钢丝会进行后续的冷拉拔，从而得到所需尺寸的钢丝1。本发明生产的钢丝1表面具有坚硬的铁锌合金层3，在后续拉拔和捻制过程中不会产生锌尘和锌颗粒，消除了堵塞模具的危害，有利于提高拉拔和捻制速度，提高生产效率。
本发明还公开了使用本发明的制造方法制造的具有合金镀层的钢丝1，钢丝1包括钢丝基体2和镀在所述钢丝基体2外圆周上的铁锌合金层3。在钢丝基体2的表面可能会出现凹坑，且仅存在于铁锌合金层3的凹陷处。
在本实施例中，铁锌合金层3的体积占镀层总体积的比例为100％。在本实施例中，铁锌合金层3的自由表面最好超过钢丝基体2表面的90％、95％，铁锌合金层3的自由表面是指钢丝基体2最外层表面，不包括被凹陷处覆盖的表面。更优选的，铁锌合金层3的自由表面积达到100％。换言之，铁锌合金层3的含量在整个钢丝1表面要占绝对优势。
钢丝基体2表面铁锌合金层3所占的比例可通过金相显微技术进行测量。为此，需将待测钢丝1以常规手段进行镶样、制备，获得垂直于钢丝轴线的横截面，并进行观察。在钢丝1轴向上的镀层不会发生明显变化的情况下，标记出铁锌合金层3与镶嵌料接触的界面长度，以及观察凹陷处是否有铁锌合金层33，若无，标记出此处的界面长度。通过计算可以推算出铁锌合金层3的自由表面积与钢丝总表面积的比率。
本发明还公开了使用本发明的钢丝生产的具有合金镀层的钢丝绳，钢丝绳5包括一第一基体51和与第一基体51交互捻的若干第二基体52，第一基体51包括若干根钢丝1，第二基体52包若干根钢丝1，第一基体51和第二基体52中的钢丝1均为本发明生产的钢丝1；第一基体51包括一第一钢丝9和与第一钢丝9交互捻的若干根第二钢丝8，第一钢丝9的直径为0.25mm，第二钢丝8的直径为0.24mm；第二基体52包括一第三钢丝7和与第三钢丝7交互捻的若干根第四钢丝6，第三钢丝7的直径为0.23mm，第四钢丝6的直径为0.21mm。
具有铁锌合金层3的钢丝绳5，表面较硬，耐磨损，能够承受较大的弯曲应力，使得抗疲劳性能提高；具有铁锌合金层3的钢丝绳5在橡胶制品中的机械固定作用更强，粘合性能得到极大的提升。
本发明还公开了一种使用本发明中的钢丝绳5生产的输送带10。
图2是本发明应用案例的横向截面图，钢丝绳5作为骨架材料粘附在橡胶中的输送带10，如图3所示。钢丝绳5结构称为7×7，交互捻，由七股钢丝绳5组成，每股中包含七根钢丝1。其中，在中心股中，第二钢丝8的直径为0.24mm，第一钢丝9的直径为0.25mm；在外层股中，第四钢丝6的直径为0.21mm，第三钢丝7的直径为0.23mm。钢丝绳5中的钢丝1均具有本发明的镀层结构。选择同种规格现有技术下的钢丝绳与本发明的钢丝绳进行性能对比，其中硫化实验选择的胶料由山东亿和公司提供，埋胶深度为5cm，检测数据如表1所示。从表中的数据可以看出，同规格下，本发明中的钢丝绳5比现有技术下的产品疲劳性能和粘合力都得到了提高。
表1
Figure BDA0002060220940000051
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种具有合金镀层的钢丝的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
将线材冷拔至所需直径，对冷拔后的线材进行至少一次热处理，获取钢丝基体；
将获取的钢丝基体穿过具有熔融锌液的锌锅中，获取镀有锌层的钢丝基体，对所述镀有锌层的钢丝基体进行机械抹拭处理，获取表面具有铁锌合金层的钢丝基体或表面具有铁锌合金层和纯锌层的钢丝基体；
将获取的所述表面具有铁锌合金层的钢丝基体或表面具有铁锌合金层和纯锌层的钢丝基体进行酸洗，除去钢丝基体表面的纯锌层，获取表面具有铁锌合金层的钢丝基体；其中，所述酸洗用到的酸洗液为盐酸配置的溶液，所述溶液中有缓冲液；
对获取的表面具有铁锌合金的钢丝基体进行拉拔，获取所需尺寸的钢丝。
2.一种如权利要求1所述的具有合金镀层的钢丝的制造方法制造的具有合金镀层的钢丝，其特征在于，所述钢丝包括钢丝基体和镀在所述钢丝基体外圆周上的铁锌合金层。
3.根据权利要求2所述的具有合金镀层的钢丝，其特征在于，所述铁锌合金层上有凹陷。
4.根据权利要求3所述的具有合金镀层的钢丝，其特征在于，所述铁锌合金层的自由表面至少占钢丝基体总表面的90％，其中，所述铁锌合金层的自由表面为钢丝基体最外层表面，不包括被凹陷处覆盖的表面。
5.根据权利要求3所述的具有合金镀层的钢丝，其特征在于，所述铁锌合金层的自由表面至少占钢丝基体总表面的95％，其中，所述铁锌合金层的自由表面为钢丝基体最外层表面，不包括被凹陷处覆盖的表面。
6.根据权利要求2所述的具有合金镀层的钢丝，其特征在于，所述铁锌合金层的自由表面占钢丝基体总表面的100％，其中，所述铁锌合金层的自由表面为钢丝基体最外层表面。
7.一种具有合金镀层钢丝绳，其特征在于，包括至少一根如权利要求2所述的具有合金镀层的钢丝。
8.一种输送带，包括钢丝绳，其特征在于，所述钢丝绳为权利要求7所述的钢丝绳。
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