摘要針對槳板打包用鍍鋅鋼絲鋅層附著性優(yōu)良,具有一定抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率的要求,制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/320281PF04—2008。對槳板打包用鍍鋅鋼絲進(jìn)行使用受力分析,提出原料及成品鋼絲的性能要求,并優(yōu)化生產(chǎn) 工藝流程:由熱鍍鋅替代電鍍鋅,表面脫脂回火處理利用450 ~550°C的等溫鉛鍋,加熱時間為8 ~10s;酸洗采用質(zhì) 量濃度為80-150 g/L鹽酸進(jìn)行常溫酸洗;助鍍劑氯化銨質(zhì)量濃度為80 ~ 120g/L, 助鍍溫度不小于70 °C;熱鍍鋅 鋅鍋溫度為450 °C,Dv值為90mm·m/min,采用墊擦抹鋅方式,鋅層面質(zhì)量不小于40g/m2。熱鍍鋅成品鋼絲鋅層 表面光滑平整、直徑均勻,與鋼絲基體的結(jié)合力遠(yuǎn)大于電鍍鋅鋼絲。
關(guān)鍵詞:槳板打包;鍍鋅鋼絲;電鍍鋅;熱鍍鋅;表面處理;熱處理;助鍍
1槳板打包用鍍鋅鋼絲用途及要求
打包是一種以運(yùn)輸、儲存為主要目的的工業(yè)包 裝。槳板打包則是利用自動打包裝備將槳板捆扎成 一定規(guī)格包體,然后再將多個規(guī)格包體捆扎成一定質(zhì) 量和體積的大包體,整個打包過程完全由設(shè)備自動操 作,槳板打包用鍍鋅鋼絲〈簡稱鋼絲)在軌道運(yùn)行。
結(jié)合生產(chǎn)使用情況,總結(jié)出鋼絲使用的主要要 求:〈1〕鋼絲鋅層附著性優(yōu)良,使用過程中不容易脫 鋅、掉鋅粉,以免堵塞鋼絲走線軌道,影響鋼絲順利 送線;^鋼絲必須具有一定的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸 長率,保證槳板在打包、倉儲、運(yùn)輸過程中不突然崩 線,避免安全事故。槳板打包用鍍鋅鋼絲的性能指 標(biāo)、生產(chǎn)要求還沒有國家標(biāo)準(zhǔn),江蘇法爾勝泓昇集團(tuán)有限公司(簡稱法爾勝〉鋼絲制品事業(yè)部和客戶雙 方針對產(chǎn)品的使用過程進(jìn)行了現(xiàn)場操作查看,并且 就實際問題進(jìn)行了技術(shù)交流、原因分析,明確了鋼絲 生產(chǎn)技術(shù)性能指標(biāo),制定了鋼絲生產(chǎn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/320281PF04—2008。
槳板打包用鍍鋅鋼絲作為法爾勝的主要商品鋼 絲,在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提升,滿足客戶使用要求的情況 下,進(jìn)一步優(yōu)化工藝流程,以降低生產(chǎn)成本,生產(chǎn)出 客戶滿意的產(chǎn)品。
2鋼絲使用受力分析
客戶使用槳板打包用鍍鋅鋼絲時,為了節(jié)約成 本,一般小規(guī)格包體的打包分4道完成,使用鋼絲的直徑為2.20 111111。多個小規(guī)格包體捆扎成便于運(yùn)輸 的大包體,從安全系數(shù)、使用成本綜合考慮,一般使 用鋼絲的直徑為3.00 111111,連續(xù)捆扎6道。
3鋼絲生產(chǎn)要求
3.1原料性能和組織要求
對于高碳鋼盤條,碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)每提高0.1%,抗 拉強(qiáng)度升高78.4從?\錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)每提高1170,抗 拉強(qiáng)度升高1 812. 7於?81,延伸率降低約4^0。 非金屬夾雜物對鋼絲力學(xué)性能的影響,不僅與含量 有關(guān),還與形狀和大小有關(guān),集中分布、粗大、延伸很 長的條帶狀塑性夾雜物,以及密集的點鏈狀脆性夾 雜物對鋼絲的塑性和韌性危害最大口―2]。法爾勝根 據(jù)經(jīng)驗和客戶對成品鋼絲的性能要求,原料選用直 徑5.50 111111的60鋼盤條,盤條的化學(xué)成分見表1, 性能和組織要求見表2。
4.2關(guān)鍵流程工藝控制 4.2.1集中酸洗磷化
集中酸洗磷化主要是對盤條進(jìn)行表面處理,要 求盤條表面生成的磷化膜有一定的厚度、具有良好 的附著力、表面相對粗糖,以便于后續(xù)拉拔時吸附潤 滑粉,形成潤滑膜~41。集中酸洗磷化的工藝流程: 鹽酸洗―水沖洗―水浸洗—磷化―水沖洗―皂化— 烘干。
采用常溫鹽酸洗,鹽酸質(zhì)量濃度為80 ~220 亞鐵離子質(zhì)量濃度小于300 #[,酸洗時間10爪匕。 磷化采用中溫磷化,磷化液中總酸度與游離酸比值 為5.57.5,總酸度為25 ~40 質(zhì)量濃度),促 進(jìn)劑質(zhì)量濃度為0.5 ~ 1. 5 8/1磷化時間10 ~ 15 111111,憐化膜厚度2=9 0111。
4.2.2拉拔
鋼絲拉拔應(yīng)采用多道次小壓縮率的工藝,部分壓 縮率約20^,這樣可以避免鋼絲由于較大的部分壓 縮率而產(chǎn)生大量的變形熱,使鋼絲表面溫度劇烈升高 導(dǎo)致相變,在鋼絲表面形成馬氏體⑸。實際生產(chǎn)中采 用直進(jìn)式拉絲機(jī),拉拔工藝路線^奶.50^4.95^ 60―30~^3^ 85~50―^3^ 25―98 011110 4.2.3熱處理
60鋼盤條的抗拉強(qiáng)度約950姑?3,經(jīng)過拉拔后 鋼絲的抗拉強(qiáng)度約1 300姑?^已經(jīng)達(dá)到要求,但還 需要通過熱處理消除加工硬化,修復(fù)部分受損組織, 同時保證鋼絲的塑性和扭轉(zhuǎn)達(dá)到要求㈤。實際生4.2.4電鍍鋅
電鍍鋅工藝流程:放線—酸洗—水洗—電鍍 鋅^水洗—烘干—收線。
采用硫酸鋅鹽電鍍,硫酸鋅的質(zhì)量濃度為400 ~ 600 #[,電鍍液的為24,電流密度為13 ~20 人/如2,鋅層面質(zhì)量&40 ^/爪2。
電鍍鋅時,為了保證鋼絲鋅層結(jié)合的緊密,表面 通條光滑,色澤一致,采用一道輕拉〔03丨50^3^ 00 的方式達(dá)到客戶最終要求。
4.2.5熱鍍鋅
熱鍍鋅的工藝流程:放線—表面脫脂回火處 理―酸洗―涂助鍍劑—熱鍍鋅^冷卻―收線。
表面脫脂回火處理利用450-550 I的等溫鉛 鍋,對鋼絲表面進(jìn)行灼燒脫脂及鋼絲加工應(yīng)力回 復(fù)17—83,加熱時間為8 ~ 10 3;酸洗采用鹽酸常溫酸 洗,鹽酸質(zhì)量濃度為80 ~ 150 8/1,亞鐵離子質(zhì)量濃 度小于120 8/1;為了保證鋼絲熱鍍鋅的質(zhì)量,在鋼 絲進(jìn)鋅鍋前進(jìn)行涂助鍍劑處理,助鍍劑氯化銨質(zhì)量 濃度為80 ~ 120 #[,助鍍溫度身70 X ;熱鍍鋅鋅鍋 溫度為450 ^辦值為90 ^ ^⑴/—!!,采用墊擦抹 鋅方式,鋅層面質(zhì)量多40
5 2種工藝流程產(chǎn)品比較
5~ 1 鋼絲表面辭層金相組織
2種工藝流程鋼絲表面鋅層金相組織如圖3、圖 4所示。
觀察鋅層表面的金相組織,可以看出工藝流程改進(jìn)前后,雖然都得到了相同的鋅層面質(zhì)量,但電鍍 鋅的鋅層為純鋅層組織,經(jīng)過輕拉表面致密光滑,但 與基體結(jié)合不牢固,而經(jīng)墊擦抹鋅的熱鍍鋅鋅層組織基本為合金層,表面致密光滑。
5.2 鋼絲性能
5.3 改進(jìn)工藝流程后的優(yōu)點
〈1〉熱鍍鋅形成的合金層與鋼絲基體的結(jié)合力 遠(yuǎn)大于電鍍鋅鋼絲的鋅層結(jié)合力,而且合金層表面 硬度大于純鋅層,在客戶使用過程中,不容易因磨損 而產(chǎn)生掉鋅粉現(xiàn)象,避免了軌道堵塞。
〈2〉熱鍍鋅采用墊擦抹鋅,鋅層表面光滑平整, 直徑均勻,減少了電鍍鋅產(chǎn)品輕拉工序,提高了生產(chǎn) 效率,降低了生產(chǎn)成本,而且避免了輕拉造成的表面 潤滑粉附著現(xiàn)象,在客戶使用過程中軌道不容易堵 塞,而且在結(jié)扣過程中鋼絲送線、退線順利,不容易 卡殼斷絲。
熱鍍鋅流程采用脫脂回火處理,避免了電 鍍鋅的鉛淬火熱處理工序,鋼絲的斷裂伸長率得到 穩(wěn)定提升,大幅降低了生產(chǎn)成本。
6結(jié)語
采用60鋼無扭控軋索氏體化盤條,通過改進(jìn)生 產(chǎn)工藝流程,生產(chǎn)出合格的槳板打包用鍍鋅鋼絲,大 幅提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,為法爾勝批量 生產(chǎn)商品鋼絲奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。