钢丝磷化工艺技术研究

介绍钢丝浸渍磷化、在线磷化与电解磷化的反应机制、工艺流程和工艺控制要点,分析影响磷化膜涂层厚度和质量的因素,控制连拉直进式拉丝机的拉拔速度为6～8 m/s,磷化膜的厚度为8～12μm。给出选择磷化处理方式的建议:(1)盘条选择浸渍磷化;(2)水箱拉拔的1.5～2.5 mm半成品钢丝选择在线磷化;(3)直进式干拉的2.5～4.0 mm半成品钢丝选择电解磷化。     

电解磷化工艺技术研究

介绍电解磷化反应机制、工艺流程及过程控制要点。通过3个实验方案对比,给出电解磷化优化工艺:总酸度75～85点,温度25～30℃,时间5～9 s,电流20～30 A。选用2.5 mm 70钢钢丝进行实验,磷化膜面质量为7.2 g/m2,与传统磷化处理的钢丝相比,电解磷化膜致密且覆盖完全,钢丝拉拔至1.2 mm后,抗拉强度较小,360°扭转和180°弯曲次数增加,模耗降低。电解磷化与传统磷化相比,每月6 000 t钢丝产量可减少蒸汽消耗400 t,节约磷化液10 t,减少15 t磷化渣后续处理,降低劳动强度,年节约成本约90万元。     

连续式快速磷化工艺在钢丝生产中的应用

介绍连续式快速磷化工艺在钢丝生产中的应用。通过对锌系磷化膜结晶特点、总酸度和磷化膜面质量关系、磷化速度等的分析研究,结合连续型热处理—磷化生产线的特点,总结出连续式快速锌系磷化工艺:总酸度80～115点,游离酸度12～20点,酸比5～8,温度80～90℃,磷化时间控制在50 s内。实际处理后钢丝磷化膜的外观呈灰色,结晶细小致密,其平均面质量为5.4 g/m2,可满足钢丝绳热处理拉丝生产的要求。     

钢丝热处理—表面处理生产线表面处理工艺参数的确定

钢丝热处理—表面处理生产线工序复杂,在生产时钢丝要经过热处理、电解酸洗、电解碱洗、热水洗、化学酸洗、磷化、皂化、烘干等工序,各个环节的工艺参数都对钢丝拉拔性能有较大影响。经过反复试验,探索出使钢丝在38 s完成清洗、磷化的工艺参数:电解酸洗时,ρ(H2SO4)为200～300 g/L,ρ(FeSO4)<200 g/L,电流密度为10～17 A/dm2;电解碱洗时,ρ(NaOH)为220～320 g/L,温度为40～60℃,电流密度为21～35 A/dm2;磷化时,ρ(ZnO)为20～30 g/L,ρ(NO3-)为30～40 g/L,ρ(PO43-)为20～30 g/L,总酸度为75～95点,游离酸度为7～15点,温度为85～95℃。用处理后φ2.8 mm钢丝拉拔φ1.0 mm钢丝,总压缩率为87.2%、拉拔速度为800～1 000 m/min,拉拔结果均达到要求。     

影响盘条表面处理质量的主要因素

论述高碳钢丝所用盘条拉拔前进行表面处理过程中,酸洗、高压水冲洗、磷化、皂化等工序的不同工艺参数及其对盘条表面处理质量的影响,给出最佳参数及调整范围,同时给出磷化膜厚度和面质量关系的对应表。实践证明拉拔速度6~7 m/s,磷化膜厚度10~15μm时拉拔效果最佳。     

中高碳钢盘条表面处理生产线

介绍中高碳钢盘条表面处理生产线的产能、生产流程及生产工艺控制要点,给出中高碳钢盘条表面处理生产线的剖面图。该生产线采用逆工序溢流酸洗和水洗,酸洗控制ρ(Fe2+)小于150 g/L;磷化控制总酸度35～60点,游离酸度3～7点,酸比5～8;拉拔速度6～7 m/s时,磷化膜厚度控制在10～15μm;皂化温度大于70℃。可处理直径5.5～13 mm、盘卷直径850～1500 mm、最大单卷质量2.5 t的盘条,生产线最大生产能力15万t/a,最高工艺速度为6卷/h。生产线关键的机械手、酸洗工艺槽、隧道等全部实现国产化。     

55CrSi弹簧钢丝电解磷化工艺研究

通过对55CrSi弹簧钢丝电解磷化工艺的研究表明:电解磷化膜存在阴阳面现象;连续电解磷化时磷化膜结合力差;采用"磷化+擦拭+磷化"的方式磷化,磷化膜厚度增加较快,比相同条件下连续磷化膜厚度至少多一倍,且磷化膜结合力好;电解磷化时,不管是连续还是"磷化+擦拭+磷化"的方式,磷化时间越长,膜层越厚。电解磷化膜形貌为棒状晶粒,呈交错分布,其磷锌比为1∶3.09,组分非常接近磷酸锌,但在钢丝表面缺陷较深处无法形成完整膜层,会有少量气孔存在。     

常温电解磷化工艺在高碳钢丝生产中的应用

针对传统中高温化学磷化处理钢丝存在费时、耗能、多渣等问题,研制适用于高碳钢丝生产的常温电解磷化液。该磷化液选用5种特殊复配添加剂,将磷化液和水按1∶3.5混合,直流电源电压5~15 V,阴极电流密度5.5~10.0 A/dm~2,磷化时间10~35 s。结果表明,采用常温电解磷化液处理的1.5 mm70#钢丝磷化层面质量3.0~8.0 g/m~2,达到原来中高温磷化工艺处理水平,不仅适用于干、湿式拉拔,而且处理速度快、能耗极低、无渣、环保。     

提高弹簧钢丝产量的方法

对影响弹簧钢丝产量的因素进行分析,并以生产4.50 mm弹簧钢丝为例对生产工艺进行改进。部分压缩率由原来的17.96%减小到15.91%;拉丝机卷筒冷却水用硬度较低的井水,水压为0.2～0.3 MPa,温度不超过30℃;酸洗、磷化时钢丝的高压水冲洗压力不小于0.60 MPa;中和工艺石灰质量分数为5%～8%,温度大于75℃,并将钢丝在池内摆动3～5次;烘干时要求钢丝表面干燥,但表面磷化层不得烘焦;采取在线涂油方式;给出酸洗、磷化工艺参数,以及成品模具公差、旧模重新改制范围。改进工艺后拉拔速度由3.0 m/s提高到3.5 m/s。     

多丝大直径钢绞线用82B盘条磷化工艺探讨

针对多丝大直径钢绞线用82B盘条在拉拔过程中,随着盘条直径的增加,拉丝粉、拉丝模消耗增加,钢绞线捻制过程中断丝严重等问题,对大直径盘条磷化工艺进行探讨,确定新的磷化处理参数:磷化温度65～75℃;总酸度45～55点;促进剂2～4点;磷化液pH在1.58～1.68;Ni2+质量浓度1～1.5g/L;磷化时间4～6 min。采用新的磷化参数后,钢丝磷化膜面质量增加、致密性增强,拉丝模、拉丝粉消耗以及断丝次数降低,拉拔后钢丝表面质量及各项性能指标满足多丝大直径钢绞线用丝要求;拉拔速度的提高,使钢丝产量大大提高。     

电镀锌制绳钢丝锌层质量的改善

针对电镀锌钢丝生产的制绳钢丝锌层质量不合格的问题,对电镀锌工艺参数进行优化。介绍电镀锌生产工艺流程及质量控制要点,电镀优化工艺参数:电流密度为16～20 A/dm2,硫酸锌溶液质量浓度为500 g/L,pH为2.5～3.0。Ф0.80 mm电镀锌钢丝锌层面质量全部控制在80～90 g/m2,锌层面质量散差很小。将0.80 mm镀锌钢丝拉拔至Ф0.15 mm,模具材质采用钨钢模具和聚晶模具组合,模具工作锥角度为12°～16°,定径带长度为钢丝直径的0.15倍,拉拔过程中收线速度10～12 m/s,收线张力8～10 N,润滑剂质量分数3.5%～4.5%。通过工艺优化及生产试制,Ф0.15 mm制绳钢丝抗拉强度2 300～2 500 MPa,平均锌层面质量14.5 g/m2,小规格钢丝拉拔锌层面质量损失小于5%。     

气炉热处理钢丝在线磷化工艺研究

利用气炉热处理酸洗磷化连续生产线对直径2.0～4.0 mm 72A钢丝进行热处理和表面处理,成品钢丝出现直径超差和表面质量较差等问题。SEM分析发现酸洗后钢丝出现"瘤包",影响磷化效果,其原因主要是热处理过程中,钢丝表面生成过多Fe2O3而影响酸洗效果。改变热处理和酸洗工艺参数,Dv值由60 mm.m/min改为55mm.m/min,线温由940℃改为930℃,盐酸质量浓度由120～150 g/L变为140～160 g/L,酸温由(50±5)℃变为(60±5)℃,热处理和表面处理效果明显改善,拉拔速度由200～300 m/min提高到400～500 m/min,每吨钢丝拉丝模耗由12只降到4只,成品钢丝表面质量较好。     

架空绞线用热镀锌钢丝生产过程断丝原因分析

针对架空绞线用热镀锌钢丝在生产过程中断裂的问题,对断裂原因进行分析。65钢盘条含碳量较高,轧制后易产生成分偏析,在晶界生成网状渗碳体,在拉力作用下,盘条易在渗碳体晶界处产生巨大的应力集中而形成微裂纹;表面处理采用机械除锈,氧化铁皮去除不彻底;拉拔过程中,部分压缩率过大,钢丝拉拔后不能有效降温。提出改进措施:不同直径的镀锌钢丝采用不同规格和材质的原料;采用酸洗磷化取代机械除锈,盐酸质量分数为15%～20%,酸洗时间约10 min,亚铁离子质量浓度≤200 g/L,磷化采用中温磷化,酸比为10～15,时间为10～15min,磷化膜厚度≥9μm;采用水箱拉丝机取代直进式拉丝机,改进配模工艺;控制脱脂温度,使成品钢丝的抗拉强度不超过标准值150 MPa。