金屬冷加工

1、金屬冷加工知識淺談金屬冷加工知識淺談遼寧特殊鋼集團大連金牛股份鋼絲廠呂桂清摘要該文介紹了我國金屬冷加工行業(yè)，特殊鋼絲生產現狀。闡述了鋼絲連續(xù)線生產和周期線生產的特點，介紹了鋼絲生產主要工藝流程，對鋼絲生產的三大要素熱處理、表面處理、冷加工變形，進行了論述。關鍵詞鋼絲冷加工連續(xù)線周期線現行標準前言金屬冷加工是鋼鐵工業(yè)生產的一個重要組成部分。金屬冷加工的種類較多，例如：鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線及其它金屬制品等等。特殊鋼鋼絲生產在我國已有近70年

2、的歷史。它是金屬冷加工行業(yè)較典型的產業(yè)。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，特殊鋼鋼絲（以下簡稱：鋼絲）品種不斷增加，質量品位不斷提高。老的作坊式生產摸式，逐步被半自動化、自動化生產所代替。但是，無論設備如何變革，就鋼絲生產而言，鋼絲的生產方式實際就是兩條線：連續(xù)線和周期線。1鋼絲生產依據鋼絲生產主要是依據產品標準要求，確定生產方式。產品標準是供方與顧客之間的紐帶。根據產品標準，采用合理工藝，實行科學管理，是確保產品合格的基本保證。在鋼絲生產中，同一個

3、鋼號（化學成分相同），采用不同標準，生產方式就不同。就T9A為例：當執(zhí)行GBT435789彈素彈簧鋼絲標準時，必須采用連續(xù)線生產，產出的成品鋼絲可用于制造各種彈簧、編制鋼絲繩等。當執(zhí)行GBT595286彈素工具鋼絲標準時，就必須采用周期線生產，產出的成品鋼絲，可用于制造工具。如：刀具、鉆頭、制針等。因為，連續(xù)線和周期線產出的鋼絲顯微組織不同、力學性能不同、工藝性能不同，所以，用途不同。值得闡明的是：不論是連續(xù)線生產還是周期線生產，熱處理

4、、表面處理、加工變形，三大要素缺一不可。2鋼絲生產要素2.1鋼絲熱處理熱處理是鋼絲生產的主要要素之一。曾有業(yè)外人士認為：“拔絲屬冷加工，操作簡單，不必熱處理，只要有相應模具擠壓拉拔就行了“。這是對鋼絲生產的一個誤解。所謂冷加工，是指加工變形生產過程在常溫下進行。而鋼絲在加工變形前，必須以熱處理手段改善鋼材內在質量，達到標準要求的顯微組織、同時得到良好的物理縮性和延展性，以便順利加工變形。這就是熱處理的重要所在。鋼絲生產的熱處理有四個步驟

5、：它們是原料熱處理、中間熱處理、成前熱處理、成品熱處理（不包括冷拉狀態(tài)交貨的產品）。熱處理主要種類有8種：（1）完全退火：將鋼絲加熱到完全奧氏體化，緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態(tài)組織；（2）不完全退火：將鋼絲加熱到Ac1~Ac3之間溫度，達到不完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻；（3）球化退火：將鋼絲（盤條）加熱到Ac1溫度之上，使鋼的碳化物達到球化狀態(tài)；（4）再結晶退火：經冷加工變形的鋼絲加熱到再結晶溫度以上，保溫適當時間，使變形晶粒重新結晶為均

6、勻的等軸晶粒，消除冷加工硬化；（5）光亮退火：鋼絲在保護氣氛或真空中退火，以防止氧化，保持鋼絲表面光亮；3連續(xù)線生產連續(xù)線生產一般適合批量較大的、品種較單一的鋼絲。所謂連續(xù)線，必備條件是，采用連續(xù)式高溫加熱爐（鉛浴爐）；有三連以上的連續(xù)拔絲機；有相應表面處理的必要手段。碳素鋼絲、奧氏體不銹鋼絲生產，均適合在連續(xù)線進行。3.1彈素彈簧鋼絲的生產3.1.1彈素彈簧鋼絲常用鋼號及現形標準彈素彈簧鋼絲常采用高碳鋼，其鋼號和現行標準詳見下表所示。

7、3.1.2主要生產流程由于彈素彈簧鋼絲的特性所決定，不但力學性能抗拉強度較高外，還要求高的韌性。所以，該鋼絲拉拔前的熱處理，必須采用鉛淬火（索氏體化）。而且，從盤條加工至鋼絲成品，必須有足夠的拉拔減面率，以確保鋼絲滿足高的抗拉強度和高的韌性。生產流程見圖1所示。圖1碳素彈簧鋼絲生產流程圖從圖1的流程圖中可看出，碳素彈簧鋼絲的主要生產過程：從鉛淬火到拉拔，是反復進行的。這是鋼絲生產的需要，也是為滿足標準要求。在具體生產過程中，根據標準不同

8、、交貨組別不同、成品鋼絲尺寸不同，需采用合理的生產工藝，從而產出顧客需求的產品。3.1.3碳素彈簧鋼絲產品用途采用連續(xù)線生產的碳素彈簧鋼絲主要用于：直接制造各種型號的壓縮彈簧、拉力彈簧（回火定型），得到預期的力學性能。并且，可編制鋼絲繩等。3.2奧氏體不銹鋼絲生產3.2.1奧氏體不銹鋼絲常用鋼號及現行標準奧氏體不銹鋼絲一般采用1Cr18Ni9、0Cr19Ni10、H0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti、GH2132、GH3030、GH

9、2036、D659、D660、ML1Cr19Ni9Ti等鋼號生產。不銹鋼絲常用于：高尖端彈簧、高精度軸承、重要工具、耐腐蝕纜繩、耐腐蝕錄井線、重要用途冷頂件、焊接、制釘、編網等。由于用途廣泛，所以，標準較多。常用現行標準見表1。3.2.2奧氏體不銹鋼絲生產特點奧氏體不銹鋼絲生產特點是需要高溫熱處理、急冷，嚴格表面處理、對涂層要求苛刻，對潤滑介質要求高。因為，奧氏體不銹鋼耐高溫、冷加工硬化快、拉拔后，必須通過高溫固溶，快速冷卻才能消除應力

10、、避免偏析。同時，獲得較低的抗拉強度和較高的延展性，以便鋼絲拉拔，確保鋼絲表面質量。對固溶后的不銹鋼盤條或半成品，應進行浸堿、酸洗，將氧化膜徹底清除，中和后進行涂層處理。涂層應均勻、牢固，以便增加潤滑載體，保護鋼的基體不受創(chuàng)傷。拉拔后，應及時去除涂層，保證鋼絲表面無腐蝕、光滑潔凈。3.2.3奧氏體不銹鋼絲產品用途奧氏體不銹鋼絲價格較昂貴，一般用于制造關鍵部件。如：航空用鉚釘、航天航空用彈簧、抗腐蝕繩纜、耐腐蝕錄井線、不銹滾珠、不銹篩網、