钢丝加工技术 - 碟形弹簧 - 碟簧 - 厦门双原金属制品公司

金属冷加工是钢铁工业生产的一个重要组成部分。金属冷加工的种类较多，例如：钢丝、钢丝绳、钢绞线及其它金属制品等等。特殊钢钢丝生产在我国已有近70年的历史。它是金属冷加工行业较典型的产业。
    随着工业的不断发展，特殊钢钢丝（以下简称：钢丝）品种不断增加，质量品位不断提高。老的作坊式生产摸式，逐步被半自动化、自动化生产所代替。但是，无论设备如何变革，就钢丝生产而言，钢丝的生产方式实际就是两条线：连续线和周期线。
1 钢丝生产依据
    钢丝生产主要是依据产品标准要求，确定生产方式。产品标准是供方与顾客之间的纽带。根据产品标准，采用合理工艺，实行科学管理，是确保产品合格的基本保证。
    在钢丝生产中，同一个钢号（化学成分相同），采用不同标准，生产方式就不同。就T9A为例：当执行GB/T4357-89弹素弹簧钢丝标准时，必须采用连续线生产，产出的成品钢丝可用于制造各种弹簧、编制钢丝绳等。当执行GB/T5952- 86 弹素工具钢丝标准时，就必须采用周期线生产，产出的成品钢丝，可用于制造工具。如：刀具、钻头、制针等。因为，连续线和周期线产出的钢丝显微组织不同、力学性能不同、工艺性能不同，所以，用途不同。
    值得阐明的是：不论是连续线生产还是周期线生产，热处理、表面处理、加工变形，三大要素缺一不可。
2 钢丝生产要素
2.1 钢丝热处理
    热处理是钢丝生产的主要要素之一。曾有业外人士认为："拔丝属冷加工，操作简单，不必热处理，只要有相应模具挤压拉拔就行了"。这是对钢丝生产的一个误解。所谓冷加工，是指加工变形生产过程在常温下进行。而钢丝在加工变形前，必须以热处理手段改善钢材内在质量，达到标准要求的显微组织、同时得到良好的物理缩性和延展性，以便顺利加工变形。这就是热处理的重要所在。
    钢丝生产的热处理有四个步骤：它们是原料热处理、中间热处理、成前热处理、成品热处理（不包括冷拉状态交货的产品）。
热处理主要种类有8种：
（1）完全退火：将钢丝加热到完全奥氏体化，缓慢冷却，获得接近平衡状态组织；
（2）不完全退火：将钢丝加热到Ac1~Ac3之间温度，达到不完全奥氏体化，随之缓慢冷却；
（3）球化退火：将钢丝（盘条）加热到Ac1温度之上，使钢的碳化物达到球化状态；
（4）再结晶退火：经冷加工变形的钢丝加热到再结晶温度以上，保温适当时间，使变形晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒，消除冷加工硬化；
（5）光亮退火：钢丝在保护气氛或真空中退火，以防止氧化，保持钢丝表面光亮；
（6）正火：将钢丝加热到Ac3以上30~50℃，保温适当时间，再进行冷却；
（7）索氏体化处理（派登脱处理）：将中碳或高碳钢丝奥氏体化后，迅速移在Ar1以下适当温度（约500℃左右）的热溶中等温或空气中冷却，以获得索氏体组织；
（8）时效处理：钢丝经过固溶处理或冷缩性变形后，在室温或一定温度保温，以达到沉淀硬化目的（1）。
    根据钢丝生产的具体情况，如：钢丝状态-- 原料、半成品、成品前、成品;产品标准要求；确定热处理种类，非常重要。当然，加热方式直接影响热处理质量。目前为止，我国冷加工的热处理加热方式较多，各有所长。
2.1.1 加热方式
加热方式有五种：
（1）燃煤加热；
（2）燃煤--土法煤气发生加热；
（3）天然气加热；
（4）管道煤气加热；
（5）电加热。
    第一种加热方式成本较低，但，炉温不易稳定，钢丝表面易产生脱碳；第二种加热方式较第一种方式略占优势；第三种和第四种加热方式较优越，炉温较稳定；第五种加热方式是最理想的，虽然成本较高，但，无污染、炉温稳定、加热均匀、产品内在质量将大大提高，是生产高品位钢丝的最明智选择。
2.1.2 热处理主要目的
对盘条（原料）或钢丝加热主要目的有四种：
一是索氏体化（细化晶粒），提高抗拉强度，增加韧性和延展性；
二是球化退火，得到合理的显微组织，增加缩性和延展性，；
三是再结晶退火，使变形晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒，消除冷加工硬化，有利于再次冷加工；
四是软化退火，无显微组织变化，仅仅是消除加工应力，满足力学要求（多用于成品钢丝）。
2.2 表面处理作用
    表面处理是钢丝生产的第二大要素。表面处理有四个程序：一是去除热处理产生的氧化皮（氧化膜）；二是中和，目的是防止残留酸性物质对钢的基体产生腐蚀；三是涂层，为增加载体保证润滑，有利于冷加工变形，确保钢丝表面质量；四是去除表面有害杂质（包括去涂层），确保钢丝无腐蚀，表面光滑洁净。
2.3 冷加工变形
    冷加工变形（以下简称拉拔）是钢丝生产的第三大要素，也是最直观的一个要素。该要素是钢丝生产的主要过程。