日本钢丝 神户制钢琴钢丝 六甲琴钢丝

     含碳量大于0.6％的铰***度和***度钢丝，日本钢丝 神户制钢琴钢丝 六甲琴钢丝 其机械性能和工艺要求都与低、中碳钢丝不同，成品检验时常会出现不合格的产品。不合格产品的产生，除直径公差、表面质量、不平整和脱碳等原因以外，主要是抗拉强度不足或波动过大(通条性能不均匀)，或者在扭转试验时发毛起刺(扭裂)，断口不平直。尤其是II组以上的***度钢丝要求更高，因此要有严格均工艺操作。  日本钢丝 神户制钢琴钢丝 六甲琴钢丝

       1.对前道工序的要求 

       (1)线材制作***度钢丝的线材，不但要求具有良好的表面质量(特别应避免折叠)，还要求其含碳量、化学成分、结构结构、脱碳***和夹杂量等都合乎规定。选用线材直径应偏粗，以便有足够的拉拔道次。勉强凑够拉拔道次的成品，其表面质量及扭转性能往往不好。 日本钢丝 神户制钢琴钢丝 六甲琴钢丝

琴钢丝是经铅浴淬火后冷拉而成，具有非常高的强度***限和弹性***限，是广泛应用的小弹簧材料。钢丝的质量、性能要求严格，除拉伸试验外，还需作扭转、腐蚀、脱碳等试验。按用途可分为制造各种重要弹簧、各种高应力机械弹簧及阀门弹簧所用的琴钢丝。日本钢丝 神户制钢琴钢丝 六甲琴钢丝

用于制造琴弦、阀弹簧和高应力弹簧的钢丝。具有强度高，弹性、***、抗蠕变和韧性好，表面光滑洁净，防锈能力强以及音乐性能优良等特点。钢丝用钢包括碳素钢和不锈钢。(见合金钢丝)碳素琴钢丝用高碳优质碳素结构钢和碳素工具钢制造。钢中硫、磷的含量均不得超过0.025%，铜的含量不得超过0.20%。琴钢丝的直径约在0.08～6mm之间。每盘钢丝应由一根钢丝组成，不允许有焊接接头存在。

钢丝应具有规定的抗拉强度和扭转性能。用作阀弹簧的琴钢丝一面上的总脱碳层***不得超过丝径的1%。钢丝表面不得有裂纹、折叠、结疤、拉裂、氧化铁皮和锈蚀、钢丝的表面状态有不抛光、抛光和镀层等类。镀层钢丝具有光亮、美观和耐磨蚀等特点。镀层材料有镉、锡和锌一镍合金等。

为了保证琴钢丝的质量，对盘条的化学成分、内部结构的均匀性、非金属夹杂、气体含量、晶粒的均匀度、表面缺陷、脱碳层及不圆度等都有严格的要求。拉制成品前的热处理一般采用电接触加热的索氏体化处理，以保证钢丝通条性能均匀并提高加热速度、缩短加热时间，减少因加热而产生的氧化铁皮和脱碳层。

热处理后线坯采用盐酸酸洗，以加快酸洗速度和使钢丝表***有良好的表面质量。酸洗后对不镀层的钢丝可采用磷化涂层处理，对镀层钢丝则采用黄化或硼砂处理。

成品拔程的总减面率和平均道次减面率(见面积减缩率)，对于干拉约为88%～92%和15%～17%；对于湿拉约为93%～96%和16%～18%。通常采用适当减少道次减面率和相应增加一些拉拔道次的拉拔工艺。对于弹簧用琴钢丝，平直度很重要，拉拔时要通过调整拉丝模模架的角度或矫直辊的位置，进行严格控制。

       (2)热处理热处理是***度钢丝的工艺基础，线材拉拔前都要经过正火，改善其结构状况。铅淬的热处理曲线确定以后，关键是炉温和铅温的均匀问题。热处理出现的缺陷，较多的是线温不匀，强度波动较大，以及出现游离铁素体等。对T9A．等高碳钢丝，还要防止脱碳。因此要严格执行工艺制度，认真检验，并做到盘盘取料。 

       (3)酸洗润滑  钢丝表面如果残留着氧化皮，在扭转试验时就会发生裂口毛刺。因此酸洗要保证清洁。表面要求很高的可以实行精酸洗，并在成品前酸洗时先行机械去锈。 

       线材润滑一般采用预涂石灰糊，或锈化后在模盒中放钙皂拔丝粉，而不宜使用磷化层。使用磷化层在铅淬过程中容易堵塞炉眼(电接触热处理炉不受影响)，并可能引起挂铅。但是成品前及较细规格的半成品则可以采用磷化层。成品前的磷化膜厚度应大一点，以保证8次以上的拉拔。磷化层的质量及厚度，对成品钢丝的扭转很有关系，良好的磷化膜能使钢丝变形较为均匀。        2.对拉拔的要求 

      (1)拉丝机的选择***度钢丝应该是无扭转的拉拔，因此滑轮式拉丝机不适宜于生产这种成品钢丝。使用此种设备会影响钢丝的疲劳性能(扭转试验)。过去生产中、粗规格的***度成品钢丝，大都使用单次拉丝机。用它拉制的钢丝质量虽好，但产量低，劳动强度亦大。目前直线式拉丝机已逐步推广，它经过调整能够在一定的范围内得到任意的部分压缩率，可以满足中、租规格钢丝的拉制工艺和产品质量的要求。但这种设备造价太贵，电气线路复杂，在高速度时降温仍感不足。而且操作要有一定的技术水平。 

       还有一种大型水箱拉丝机，也适宜拉制中粗规格的***度钢丝，产品质量优良，产量很高。缺点是拉制粗规格的钢丝劳动强度较高，而且不能任意调整压缩率。至于细规格钢丝，则大多使用小型水箱拉丝机拉制。 

      (2)冷却要求***度钢丝拉拔的热度相当高，如果不：采用有效的冷却措施，就会产生300～500度的高温，不但会使润滑膜焦化，而且将引起钢丝结构的改变，以致机械性能下降。因此，要求将钢丝拉拔温度降低至1500°C以下。       (3)平整度***度钢丝在拉拔过程中，如果出线位置稍有偏差，即可能出现螺旋形和散乱，这是成品钢丝绝不允许发生的。因此要严格校正模盒的位置，并注意热处理的均匀一致。 

      (4)部分压缩率  由于***度钢丝变形阻力大，如果部分压缩率加大，就会造成变形不均匀，以致产生扭转裂纹。因此，钢丝的含碳量愈高，部分压率缩应愈小。 

      (5)拉拔速度***度钢丝拉拔热度很高，因此不适宜于高速干拉，以保证扭转质量。一般干拉速度在60～150米／分之间。  

      (6)模子及润滑模子要圆正，光洁度要高，以减少拉拔热量，模子的圆锥角应偏小·点。磷化层的质量要求细密、牢固和一定的厚度，能耐多次的拉拔。为了提高磷化层的润滑效果，模盒内可放钙皂拔丝粉。 

      (7)扭转毛刺  这是***度钢丝产生废次品的常见原因之一。如果在扭转试验中，钢丝表面出现锯齿状连续裂口或局部裂口，裂口间并夹有金属氧化屑或黑氧化色(有的称为包边起刺)，这主要是由于钢锭轧制前去锈不净，轧制不良，线材表面存在折叠分层、耳子、凸块，以及较深的轧痕等原因所引起的。这种缺陷一般多发生在线材的两端(头尾)。如果在检验成品钢丝时，先在头尾部各除去两圈再行取料，即能将扭转毛刺等缺陷除掉一半以上，从而相应地提高了合格率。另外，制品尺寸细，拉拔道次多，也能显著减少这种缺陷。 

       (8)扭转裂纹  扭转裂纹就是在扭转试验时钢丝产生劈裂，裂口表面白色有

 在批量生产的钢种中，强度ZUI高的钢铁材料是用高含碳(C)量的珠光体巧钢拉丝加工进行强化的高C钢丝，并己被广泛用作弹簧、预应力(PC)钢丝、桥梁用钢丝、钢(丝)绳、轮胎加固钢丝等;近年还在钢丝的***度化方而取得了***大进展，从而在追求钢铁材料的***限强度中走在ZUI前而:如轮胎用钢丝己由原2. 7GPa级提高至4GPa，桥梁用钢丝己由原1. 6 GPa级提高至I. 8GPa级，PC钢丝也由原1. 8GPa级提高至2. 3GPae下而概要介绍高C钢丝在制造过程中的结构变化和强度的关系以及***度化的方案; 还介绍了近期高碳钢丝的开发实例。     2、制造中的结构变化和强度 

    2. I、铅浴淬火处理中的结构变化和强度 

    高碳钢是将轧制线材进行铅浴淬火Patent in目热处理后，再冷拉加工制造的，即将线材加热到1223K而进行奥氏体(A)化，然后在823K附近进行等温P相变的热处理，使钢变成均匀细小的铁素体F(a)和渗碳体(Q)构成的P结构，从而具有高的强度和延伸加工性。P的强度，受到结构为ZUI小单位的层状(lamel- lar)间隔即4间的间隔影响大与霍尔一佩奇Hall- Peteh)的关系一样，和层状间隔的平方根成正比地增加。钢在铅浴淬火处理阶段的强度己达1. 2一1. SGPa，这是因为层状间隔非常细小而达到了1Q0nm级的缘故。共析温度和P相变度的过冷度越大，则层状间隔越细;在实用的合金元素中，Gr细化层状结构的效果ZUI 

好。由于提高铅浴淬火材料强度有利于同时提高高碳钢丝的强度用延性，I因此，为了满足实用位错产生的粘附强化在高碳钢丝的强化中也占有重要比率;并且，铅浴淬火处理时是单晶0,而拉丝加工变成了毫微(1[}(一g))级多晶。这表明可有条件地非晶化，0的强度也改变了。     2.3,拉丝加工热处理后的结构变化和强度 

    钢丝绳可在拉丝加工状态下使用;而对于弹簧,PC钢丝，为了提高其在拉丝加工后的延伸率、疲劳特性、松驰特性，须进行被称作发兰处理的低温退火。并且，为了确保桥梁用钢丝的耐蚀性，可在723K左右镀锌(Zn)。即使是层状间隔相同，钢丝的强度会因发兰处理的温度不同而显著变化在523K左右出现了大的时效硬化;当温度超过673K，则其强度比拉丝加工的更低。 

    虽然拉丝加工对结构变化也有影响，但使用623K以内温度的发兰处理却未观察到大的结构变化。因此可以认为在523K左右的时效硬化是由固溶碳或部分0分解而产生的碳位错强化。然而，与前述拉丝加工时一样，即使是低温发兰处理.也有多量的0分解。对在拉丝加工穿洲牛一卜和在523K, 723K进行发兰处理的钢丝屈服强度及a((相)中碳浓度变化的研究表明:在拉丝加工后的阶段a((抑中的碳浓度变 为百分之0.5个原子左右;但在523K,0进一步分照碳浓度超过了百分之1个原子。因此，523K左右的显著时效硬化，起因于多量0分解而造成的碳位错粘附强化。另夕卜若发兰温度超过623K，随着位错的回复和再结晶的进行，被强制加工的0部分也产生了球化从而使强度下降。而且位错密度下降的结果，也减少了 

碳位错粘附强化的影响。     3、高弓曼度化方案及实例 

    提高高碳钢丝强度的手段有铅浴淬火、***拉丝加工应变及硬化率，***熔融镀锌和发生处理时的强度下降等，但无论采用哪种方法均须防止钢丝延性的下降。一般用钢丝扭转试验评价其延性:若延性下降在钢丝的扭转变形之初，就会产生被称作“层离”(Delamination)的、沿拉伸方向的纵裂。此种纵裂是阻碍钢丝 ***度化的木质原因。为了既提高钢丝强度丝强度为4. 1GPa, 0. 06mm的为5. 2GPa, 0.04mm的为5. 7GP氏远远超过了A1材和碳纤维的强度值。 

    在***度钢丝的制造过程中，ZUI大的问题是影响生产率和收得率有关的断丝事故。其主要原因是钢基体上存在的非金属夹杂物。因此应在拉丝，绞线中将断丝频率控制在数次t以下;充分提高钢的纯净度，严格控制钢中夹杂物含量以确保***度下的低断丝频率。并且，因轮胎用钢丝加工硬化强度量特别多，故在开发***度化钢材吐也须重视对铅浴淬火、镀锌处理、拉雄加工等二次加工技术开发。     3.3,桥梁用钢丝,PC钢丝的***度化 

    这类钢丝的特点是在拉丝加工后，以熔融镀锌、发兰处理等手段进行***度化，这样既可防止层离缺陷，又可***镀层、发兰时的强度卜降。对在拉丝加工条件下，钢丝强度和熔融镀锌时强度下降量关系的研究表明，钢强度越高，则其下降量也越大:在含硅较高的钢上即使同一强度的钢丝，强度下降量也达IOOGPa;若往钢中加入Cr，则能减少卜降量。在镀层及发兰处理中引起强度下降的原因，是强制加工时部分0结构的断裂•球化、a和0层状结构崩溃的结果。用APF IM(显微镜)对钢丝中硅的分布状态进行了解析，结果表明:因硅向0的固溶度低，在P的相变过程中，由界而扩散引起需求，除层状间隔的微细化强化夕卜还利用了Si对试相)的固溶强化和VC的沉淀强化;并且，提高钢的含碳2，增加强度高的0((相)比率也可提高钢的强度。