一種金屬絲及其制作工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬加工領(lǐng)域，具體的說是一種金屬絲及其制作工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬絲的生產(chǎn)加工中，有時(shí)需要加工的很細(xì)，要求其綜合性能仍然很強(qiáng)，不易折斷。而現(xiàn)有的金屬絲卻不具備這樣的條件?，F(xiàn)有技術(shù)中，有的金屬絲雖然能拉得很細(xì)，但在拉到一定程度后，金屬絲綜合性能不高，脆而易斷。現(xiàn)有的生產(chǎn)金屬絲的工藝為:裝管、電鍍、拉拔、退火、清洗，此工藝加工成的金屬絲，電鍍電壓在10-12V以上，線速度較高，金屬絲拉撥易折斷，道次加工率小、退火次數(shù)多，原材料化學(xué)元素變化大，因而綜合性能不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有的金屬絲生產(chǎn)中存在的缺陷，提供一種金屬絲及其制作工藝，通過科學(xué)合理的化學(xué)配比和全新的電鍍、拉拔等工序，使加工成型的金屬絲的綜合性能得到極大的提尚。
[0004]一種金屬絲，其化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C 0.12-0.18%，Si 0.15-0.45%，Mn 1.30-1.60%, P 彡 0.020%, S 彡 0.020%, Nb 0.025-0.050%, V 0.010-0.070%, Als0.015-0.065%，Cr ( 0.25%，Ni ( 0.30%，Cu ( 0.25%，Mo ( 0.10%，余量為 Fe 和不可比避免的雜質(zhì)元素，其中，化學(xué)成分滿足如下關(guān)系:
MU = 3.51-462*(C% +Nb%)-92*Si%-200*Mn%-137*Cr%_290*(Ni%+Cu%)-185*Mo%+98*V%-116*Als%，MU 彡 0。
[0005]進(jìn)一步的，化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C 0.13-0.17%，Si 0.15-0.30%，Mn 1.35-1.50%，P 彡 0.015%，S 彡 0.015%，Nb 0.025-0.045%, V 0.010-0.050%，Alt0.025-0.040%，Cr ( 0.20%，Ni ( 0.20%，Cu ( 0.20%，Mo ( 0.10%，余量為 Fe 和不可比避免的雜質(zhì)元素，其中MUS-1。
[0006]進(jìn)一步的，金屬絲的斷裂強(qiáng)度彡50N/mm2，斷裂應(yīng)變彡2%。
[0007]一種金屬絲的制作工藝，依次包括以下工序:進(jìn)料、電鍍、裝管、直撥、拉拔、退火、保溫、繞線、酸洗、清洗、烘干、入庫(kù)；電鍍工序包括以下步驟:①配制清洗、預(yù)鍍、主鍍、鈍化所需鍍液，循環(huán)使充分混合至均勻；②檢查所鍍?cè)?，分清材質(zhì)、類別后裝入放線桿，依次打開清洗、預(yù)鍍、主鍍?nèi)坼円?；③將金屬線從放線處按串繞數(shù)依次通過清洗、預(yù)鍍、主鍍、鈍化、烘箱至收線盤；④在金屬線經(jīng)過預(yù)鍍槽同時(shí)，調(diào)節(jié)預(yù)鍍電流具體參數(shù)為電流密度為I?20mA/cm2，持續(xù)電鍍O?6h ;金屬線經(jīng)過主鍍槽的同時(shí)，調(diào)節(jié)主鍍槽的電流具體參數(shù)為電流密度0.1?ImA/cm2，持續(xù)電鍍6?84h ;⑤金屬線串至收線盤時(shí)打開收線盤，調(diào)節(jié)其回收轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使之與主鍍機(jī)傳動(dòng)速度同步；經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在特定的低電流密度下長(zhǎng)時(shí)間電鍍金屬絲，電鍍液中的金屬元素可擴(kuò)散深入金屬絲內(nèi)部，這種電鍍方法既可以大幅度節(jié)約電能的消耗，又可大幅度提高電鍍效果，一舉兩得。
[0008]進(jìn)一步的，在電鍍工序的步驟四中，鍍液中各個(gè)元素的擴(kuò)散被限制到在所述金屬線表面下方10nm深度處低于lat%。
[0009]進(jìn)一步的，電鍍工序的步驟①中，預(yù)鍍?nèi)芤篜H值為1.0-1.8，主鍍?nèi)芤篜H值為0.5_1.2 ο
[0010]進(jìn)一步的，拉撥工序包括反復(fù)進(jìn)行以下步驟:減小金屬絲直徑，對(duì)直徑減小的金屬絲熱處理，以及進(jìn)行最終的直徑減小；至少一次直徑減小采用的變形壓下量ε至少為4.5。
[0011]進(jìn)一步的，退火工序包括以下步驟:①將金屬絲放入管道爐內(nèi)，溫控儀溫度設(shè)定到400°C后保溫I小時(shí)，再設(shè)定到600°C保溫I小時(shí)，待馬弗罐熱脹伸出后再進(jìn)行下一階段的升溫到800°C，依次打開氨氣通氣閥、冷卻水、固定限位螺栓后開始退火；②將金屬絲的一端從盤車上拿出送進(jìn)爐洞中按不同規(guī)格絲的工藝要求速度進(jìn)行手工推及機(jī)械轉(zhuǎn)速收放至收線盤中；③退火結(jié)束后，切斷電源、松開限位螺栓、關(guān)閉冷卻水，待管道爐溫降至600°C以下后，關(guān)閉氨分解爐，最后切斷總電源，以上工序重復(fù)6-7次打開井式爐蓋，排列好金屬絲后蓋上爐蓋，退火過程注意保持爐內(nèi)壓力基本穩(wěn)定0.3兆帕，爐的內(nèi)、外溫度根據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格要求進(jìn)行調(diào)整、控制達(dá)到規(guī)定要求的溫度、時(shí)間后，將已退火完畢的爐膽吊出，待爐溫降至90°C取出。
[0012]進(jìn)一步的，拉撥工序的具體操作為:①將絲頭從?？渍姘垂に嚵鞒桃笠?guī)格依次穿過模子，并將模子一只只整齊排列在模架上，至出口時(shí)在滾軸上繞3-4圈后再轉(zhuǎn)到收線筒子上；②開水箱機(jī)通電后按轉(zhuǎn)速按鈕由慢至快調(diào)節(jié)器到所需的轉(zhuǎn)速，并用自來水作潤(rùn)滑劑，水箱內(nèi)2個(gè)滾軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度控制在15-20轉(zhuǎn)/分；③拉Φ 1.14以上的絲時(shí)，需在捉頭機(jī)上拔頭；④拉出來的金屬絲在300°C下保溫至少30min。
[0013]本發(fā)明令人驚訝地發(fā)現(xiàn):這種改善化學(xué)組分的金屬絲機(jī)械性能為斷裂強(qiáng)度彡50N/mm2，斷裂應(yīng)變彡2%，與目前已知的金屬絲相比，斷裂強(qiáng)度和斷裂時(shí)的應(yīng)變這些參量的標(biāo)準(zhǔn)偏差明顯更小?？梢垣@得低于180MPa，或者甚至低于140MPa如低于130MPa的斷裂強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差?？梢垣@得低于0.15%，或者甚至低于0.12%如甚至低于0.1%的斷裂時(shí)應(yīng)變的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例一一種金屬絲，其組成包含以下組分(以wt.%表示):C 0.12%，Si0.15，Mn 1.30，P 0.020%，S0.020%，Nb 0.025%，V 0.010%，Als 0.015%，Cr 0.25%，Ni0.30%，Cu 0.25%，Mo 0.10%，余量為Fe和不可比避免的雜質(zhì)元素。
[0015]實(shí)施例二一種金屬絲，其組成包含以下組分(以wt.%表示):C 0.18%，Si0.45%，Mn 1.60%，P 0.010%，S 0.015%，Nb 0.050%，V 0.070%，Als 0.065%，Cr 0.20%，Ni0.25%，Cu 0.20%，Mo 0.05%，余量為Fe和不可比避免的雜質(zhì)元素。
[0016]實(shí)施例三一種金屬絲，其組成包含以下組分(以wt.%表示):C 0.13%，Si0.15%，Mn 1.35%，P 0.015%，S 0.015%，Nb 0.025%，V 0.010%，Alt 0.025%，Cr 0.20%，Ni0.20%，Cu 0.20%，Mo 0.10%，余量為Fe和不可比避免的雜質(zhì)元素。
[0017]實(shí)施例四一種金屬絲，其組成包含以下組分(以wt.%表示):C 0.17%，Si0.30%，Mn 1.50%，P 0.010%，S 0.010%，Nb 0.045%，V 0.050%，Alt 0.040%，Cr 0.10%，Ni
0.10%，Cu 0.10%，Mo 0.05%，余量為Fe和不可比避免的雜質(zhì)元素。
[0018]本發(fā)明金屬纖維絲的制作工藝依次包括以下工序:進(jìn)料、電鍍、裝管、直撥、拉拔、退火、保溫、繞線、酸洗、清洗，烘干、入庫(kù)。具體實(shí)施時(shí)可按如下工序進(jìn)行:
1、電鍍:配制清洗、預(yù)鍍、主鍍、鈍化所需鍍液，循環(huán)使充分混合至均勻，并達(dá)到應(yīng)有的酸度；預(yù)鍍?nèi)芤篜H值為1.0-1.8。主鍍?nèi)芤篜H值為0.5-1.2。檢查所鍍?cè)?，分清材質(zhì)、類別后裝入放線桿，打開各清洗(水沖)點(diǎn)以避免不同鍍液相互摻和，依次打開清洗、預(yù)鍍、主鍍?nèi)坼円?；將金屬線從放線處按所規(guī)定的串繞數(shù)依次通過清洗、預(yù)鍍、主鍍、鈍化、烘箱至收線盤；在金屬線經(jīng)過預(yù)鍍槽同時(shí)，調(diào)節(jié)預(yù)鍍電流具體參數(shù)為電流密度為I?20mA/cm2，持續(xù)電鍍O?6h ;金屬線經(jīng)過主鍍槽的同時(shí)，調(diào)節(jié)主鍍槽的電流具體參數(shù)為電流密度0.1?ImA/cm2，持續(xù)電鍍6?84h ；金屬線串至收線盤時(shí)打開收線盤，調(diào)節(jié)好它的回收轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使與主鍍機(jī)傳動(dòng)速度同步，不能太緊造成延伸，也不能太松而使相互纏繞影響收線。
[0019]2、裝管:將一個(gè)電鍍絲筒子放在放線架上用鏍絲擰緊后放線；按裝管規(guī)格工藝要求選用銅管，把銅管進(jìn)絲處用圓棒放大圓形后穿入吊緊鋼絲中，然后把鋼絲用裝管夾具擰緊；用銅滑輪具手工平行運(yùn)行絲，一芯一芯地按工藝要求排列整齊。裝管時(shí)腳踏剎車控制時(shí)不可過早或過慢，應(yīng)恰到好處，以免亂絲。裝好的絲不要松吊緊鏍絲，只要把夾具鏍絲松開，把裝好的絲整形，不過緊、平整均勻地拔進(jìn)管子里。裝好的絲頭用鋼絲從中心穿進(jìn)銅管結(jié)緊后，尾絲用塑料繩扎緊。把每一根裝好的管按各種型號(hào)規(guī)格在指定位置堆放，掛上工序流程卡。
[0020]3、直拔:將已裝好管的各類型規(guī)格的銅管運(yùn)到縮管打頭機(jī)，按所需規(guī)格配好模具進(jìn)行縮管打頭，打頭一般在15cm左右；打頭時(shí)應(yīng)注意裝管尾絲不得接觸地面，絲尾應(yīng)有人抓好往前送進(jìn)拔出，或有木板墊著，防止臟物摻到拉拔絲上；打頭時(shí)防止旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象出現(xiàn)；打好頭的銅管穿過規(guī)定規(guī)格的模子，一端用夾子夾緊開始拉拔；用皂片覆蓋?？字車惯M(jìn)行良好的潤(rùn)滑拉拔；粗規(guī)格的需慢速拉拔，控制在5米每分鐘左右；分清型號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)號(hào)并掛好工序流程卡，按指定的位置堆放；
4、拉絲:根據(jù)不同原材料型號(hào)Φ1.8-Φ1.14規(guī)格只需上滾筒；最后一道工序是0.66絲除短頭子可上滾筒，長(zhǎng)頭子須拉在筒子上；開水箱機(jī)通電后按轉(zhuǎn)速按鈕由慢至快調(diào)節(jié)器到所需的轉(zhuǎn)速，并用自來水作潤(rùn)滑劑，水箱內(nèi)2個(gè)滾軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度控制在15-20轉(zhuǎn)/分；將絲頭從?？渍姘垂に嚵鞒桃笠?guī)格依次穿過模子，并將模子一只只整齊排列在模架上，至出口時(shí)在滾軸上繞3-4圈后再轉(zhuǎn)到收線筒子上；開機(jī)通電后按轉(zhuǎn)速按鈕由慢至快調(diào)節(jié)器到所需的轉(zhuǎn)速；拉Φ 1.41以上的絲時(shí)，需在捉頭機(jī)上拔頭；
拉出來的金屬絲在300°C下保溫至少30min ；按生產(chǎn)號(hào)、材質(zhì)、芯數(shù)、根數(shù)，過秤把每次所需拉的鐵筒子清理干