[發(fā)明專利]一種冷鐓成品絲處理工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310420559.5
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103540944A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳利榮;徐小紅
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞安市瑞利標(biāo)準(zhǔn)件有限公司
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C21D9/52;C21D1/74;C21D1/32;C23C22/07;C23C22/78;C23C22/83
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 林元良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷鐓成品絲處理工藝。

?????????背景技術(shù)

冷鐓成品絲可在冷鐓設(shè)備上直接用來鐓制出各種桿類零件，零件精度高、互換性強(qiáng)，特別是生產(chǎn)效率高、成本低，可大幅減輕工人勞動強(qiáng)度，在標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)、汽摩配零件生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。其中冷鐓成品絲的本身質(zhì)量是首要關(guān)鍵，只有高質(zhì)量的冷鐓成品絲（如金相組織細(xì)密、表面潤滑）才能生產(chǎn)出難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的冷鐓制品，才能保證制品質(zhì)量好，不然在制品冷鐓過程中容易出現(xiàn)開裂，不能成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜制品，另外模具的使用壽命也會大受影響。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于目前公知技術(shù)存在的問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在于提供一種經(jīng)處理的冷鐓成品絲具有球化率高、脫碳率低及潤滑易用優(yōu)點的高精度冷鐓成品絲處理工藝。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實施的：

高精度冷鐓成品絲處理工藝，其特征在于：具有的工藝步驟為：①將成品絲放入球化退火爐內(nèi)進(jìn)行球化退火，工藝步驟a，爐膛內(nèi)加氮氣，加氮氣量與爐膛容腔體積比大于5:1，b，對于中碳、高碳冷鐓成品絲材料，爐膛溫度加熱到550oC-600oC后開始加入甲醇裂化物【CO】和【H】，甲醇裂化爐的甲醇添加量控制在30ml/min以上，c，爐膛溫度加熱到750oC-850oC，升溫時間控制在2.5-3小時，d，恒溫時間5-6小時后開始降溫，降溫速度控制在8?oC-10?oC?/小時，當(dāng)溫度降到650oC時停止添加甲醇，e，自然降溫至550oC以下后爐膛內(nèi)開始吹強(qiáng)冷風(fēng)冷卻，f，當(dāng)爐膛溫度降至300oC時停止吹風(fēng)，自然冷卻至常溫；②成品絲球化退火后進(jìn)行檢驗，成品絲的晶相組織達(dá)到5-6級為合格，合格的成品絲進(jìn)行時效處理，時間10-15天；③將時效處理后的成品絲放到處理池內(nèi)進(jìn)行表面處理，工藝步驟a，在酸洗池內(nèi)進(jìn)行三道酸洗，第一道酸洗控制參數(shù)，鹽酸濃度5-10%，溫度常溫，酸洗時間0.5-2小時，第二道酸洗控制參數(shù)，鹽酸濃度10-15%，溫度常溫，酸洗時間0.5-2小時，第三道酸洗控制參數(shù)，鹽酸濃度15-20%，溫度常溫，酸洗時間0.5-2小時，b，在水洗池內(nèi)進(jìn)行水洗，c，在草酸池內(nèi)進(jìn)行草酸洗，草酸洗控制參數(shù)，草酸濃度0.5-2%，溫度常溫，時間0.5-1分鐘，d，在磷化池內(nèi)進(jìn)行磷化，磷化控制參數(shù)，主鹽【Zn（H2PO4）2】濃度57-67pt，游離酸【H3PO4】濃度8-11pt，磷化時間5-15分鐘，磷化溫度70-85?oC，e，在皂化池內(nèi)進(jìn)行皂化，控制參數(shù)，【C17H35COONa】濃度1.5-2.5pt，皂化時間2-5分鐘，皂化溫度70-85?oC，④干燥。

通過上述技術(shù)方案，進(jìn)料的冷鐓成品絲經(jīng)球化退火爐的球化退火處理后，金相組織可從進(jìn)料時的1、2級提高至5、6級，而且脫碳率低，極大提高材料的強(qiáng)度和塑性加工性能，然后合格的冷鐓成品絲經(jīng)酸洗、水洗、草酸洗、磷化和皂化處理后，在材料表面形成化學(xué)保護(hù)層，使冷鐓成品絲潤滑易用，冷鐓成品絲可在后續(xù)過程中輕松地拉拔成高外圓精度。經(jīng)上述工藝處理后的冷鐓成品絲，由于具有球化率高、脫碳率低及潤滑易用的優(yōu)點，所以可生產(chǎn)難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的冷鐓制品，制品質(zhì)量好，可防止制品冷鐓過程中開裂及大幅提高模具使用壽命。

具體實施方式

本發(fā)明的高精度冷鐓成品絲處理工藝的工藝步驟為：①將成品絲放入球化退火爐內(nèi)進(jìn)行球化退火，工藝步驟a，爐膛內(nèi)加氮氣，加氮氣量與爐膛容腔體積比大于5:1，加氮氣的目的是稀釋爐內(nèi)空氣、排除氧氣，b，對于中碳、高碳冷鐓成品絲材料，爐膛溫度加熱到550oC-600oC后開始加入甲醇裂化物【CO】和【H】，甲醇裂化爐的甲醇添加量控制在30ml/min以上，甲醇裂化物【CO】和【H】具有高還原性，在整個爐膛內(nèi)形成良好的保護(hù)氣氛，可以去除爐膛內(nèi)殘留的氧及材料表面的氧化物，防止材料脫碳，c，爐膛溫度加熱到750oC-850oC，升溫時間控制在2.5-3小時，d，恒溫時間5-6小時后開始降溫，降溫速度控制在8?oC-10?oC?/小時，當(dāng)溫度降到650oC時停止添加甲醇，e，自然降溫至550oC以下后爐膛內(nèi)開始吹強(qiáng)冷風(fēng)冷卻，f，當(dāng)爐膛溫度降至300oC時停止吹風(fēng)，自然冷卻至常溫；②成品絲球化退火后進(jìn)行檢驗，成品絲的晶相組織達(dá)到5-6級為合格，合格的成品絲進(jìn)行時效處理，時間10-15天；③將時效處理后的成品絲放到處理池內(nèi)進(jìn)行表面處理，工藝步驟a，在酸洗池內(nèi)進(jìn)行三道酸洗，第一道酸洗控制參數(shù)，鹽酸濃度5-10%，溫度常溫，酸洗時間0.5-2小時，起材料表面的氧化皮剝離作用，第二道酸洗控制參數(shù)，鹽酸濃度10-15%，溫度常溫，酸洗時間0.5-2小時，起氧化皮剝離和素材侵蝕作用，第三道酸洗控制參數(shù)，鹽酸濃度15-20%，溫度常溫，酸洗時間0.5-2小時，起素材侵蝕作用，利于后續(xù)的材料表面處理，b，在水洗池內(nèi)進(jìn)行三道水洗，第一道水洗采用溢流自來水，時間0.5-1分鐘，第二道水洗也采用溢流自來水，時間0.5-1分鐘，第三道水洗采用新鮮自來水，時間0.5-1分鐘，最終水洗水的污染度應(yīng)小于2，c，在草酸池內(nèi)進(jìn)行草酸洗，草酸洗控制參數(shù)，草酸濃度0.5-2%，溫度常溫，時間0.5-1分鐘，草酸洗的目的是去除水洗后線材表面的薄層水銹，以利于磷化處理，?d，在磷化池內(nèi)進(jìn)行磷化，磷化控制參數(shù)，主鹽【Zn（H2PO4）2】濃度57-67pt，游離酸【H3PO4】濃度8-11pt，磷化時間5-15分鐘，磷化溫度70-85?oC，磷化的目的在線材表面形成磷化膜，反應(yīng)機(jī)理：Fe+?H3PO4?→Fe?（H2PO4?）2?+?H2?↑，Zn（H2PO4）2+【O】→?Fe?PO4?↓+?H3PO4+??H2O，H2+【O】→H2O,?Zn（H2PO4）2+?H2O→Zn3（PO4）2?．H2O+?4H3PO4，F(xiàn)e+?Zn（H2PO4）2+?H2O+【O】→Zn2?Fe?（PO4）2?．4H2O+?4H3PO4，磷化膜由磷酸鋅【Zn3（PO4）2?．H2O】和磷酸鋅鐵【Zn2?Fe（PO4）2?．4H2O】的混合物組成；e，在皂化池內(nèi)進(jìn)行皂化，控制參數(shù)，【C17H35COONa】濃度1.5-2.5pt，皂化時間2-5分鐘，皂化溫度70-85?oC，磷化膜是作為潤滑劑的底材而存在的，在潤滑處理中發(fā)揮極其重要的作用，因為磷化膜的摩擦系數(shù)并不低，不能賦予加工時充分的潤滑性，但它能與鈉皂反應(yīng)生成金屬鈉層，可以極大提高線材表面的潤滑性能，反應(yīng)機(jī)理：Zn3（PO4）2+?6C17H35?COONa→Zn（C17H35?COO）2+2Na3PO4，潤滑處理的主要目的是減少模具與金屬材料之間產(chǎn)生的摩擦，防止模具與金屬材料直接接觸，不產(chǎn)生燒傷現(xiàn)象，從而使塑性加工更容易，同時保護(hù)模具。④干燥，經(jīng)過磷化潤滑后的金屬具有較高的溫度（約70-85?oC），在空氣中可自然干燥，只有當(dāng)線材表面完全干燥后才可進(jìn)行后續(xù)加工。