钢线生产工艺流程.doc

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1、钢丝说明: 钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。按断面形状分类，主要有圆、方、矩、三角、椭圆、扁、梯形、Z字形等；按尺寸分类，有特细8.0毫米；按强度分类，有低强度3135兆帕；按用途分类有：普通质量钢丝包括焊条、制钉、制网、包装和印刷业用钢丝，冷顶锻用钢丝供冷镦铆钉、螺钉等，电工用钢包括生产架空通讯线、钢芯铝绞线等用专用钢丝，纺织工业用钢丝包括粗梳子、综013、针布和针用钢丝，制绳钢丝专供生产钢丝绳和辐条，弹簧钢丝包括弹簧和弹簧垫圈用、琴用及轮胎、帘布和运输胶带用钢丝，结构钢丝指钟表工业、滚珠、自动机易切削用钢丝，不锈钢丝包括上述各用途的不锈钢丝及外科

2、植入物钢丝，电阻合金丝供加热器元件、电阻元件用，工具钢丝包括钢筋钢丝和制鞋钢丝。（钢丝(s teel wire)以热轧盘条为原料通过拉 拔(见金属丝拉拔)或冷轧(见钢丝冷轧)生产而得到 的一般成盘交货的钢材。 发展概况早在公元前3000多年就有了金银等 软金属拉成的金属丝，且在公元前17世纪已获得了较 广泛的应用。初期的金属丝拉拔依靠人力， 约在1350年建成了第一台水力驱动的拉拔装置。16世纪出现了生产(熟)铁丝的工场。中国明代 宋应星天工开物锤锻篇记载的抽线琢针工艺，反映了中国古代拉丝和渗碳热处理技术。主 要工序是:将熟铁锻成细条，经穿孔铁模具拉拔成丝， 剪断，“搓”削，穿眼成为针形，然后

3、放在铁锅内缓慢 翻炒使之退火，再用松木、木炭、豆豉做渗碳剂拌以细 泥，将针覆盖加热进行渗碳，最后将针在水中淬硬。 钢丝的生产随着现代炼钢和轧钢技术的出现而得 到了发展。1927年应用于生产的硬质合金模也为钢丝 生产的发展创造了条件。1854年由豪斯福尔 (J .Hosfall)发明的索氏体化热处理工艺，则为高碳钢 丝的生产奠定了基础。近代由于钢的精冶炼技术、高速 无扭线材轧制和控制轧制、挂制冷却技术的发展，作为 钢丝原料的盘条产量上升、品种增加、质量提高和盘重 利用摆动作用拉拔金属丝 使用绞盘的拉拔装置 不断加大，同时拉丝、热处理、表面处理、制模的设备 与工艺以及润滑剂的制备也都取得了重大的技

4、术进 步，这些大大推动了钢丝生产的发展。据统计1986年 美国、日本和联邦德国的盘条产量分别占钢产量的 6.7%、8.0%和10.2%，且多将盘条深加工成钢丝及 其制品使用(如日本的比重为74%)。中国从1949年 特别是1978年以来，钢丝及其制品的生产有了很大的 发展，到80年代末，有关钢丝及钢丝制品的生产工厂 约600家，其中重点厂约140家，年生产能力为300万 t左右。当今钢丝生产正在朝着精料、大盘重、高速、 连续化和节能降耗的方向发展。 (1)精料即要求提供低(无)偏析、内部组织高度 洁净、尺寸精度更高、轧后控制冷却和少(无)鳞的盘 条，以适应高速拉拔、强化变形、进一步提高拉拔效率

5、利用线轴的缠绕拉拔细丝摆动式水力传动的拉拔装置 和钢丝性能以及简化拉丝生产工艺的需要。 (2)大盘重指适当地增加盘条的盘重。盘条的盘重 对线材轧机和钢丝的生产都有影响。适当地增加盘条 的盘重，线材轧机的小时产量和金属收得率能够提高， 同时为钢丝生产连续化、高速化、增加产量、节约投资、 提高劳动生产率和降低消耗创造了条件，也为提高钢 丝质量提供了保证。盘条的盘重在20世纪初约为80-90kg，到80年代末已增加到2000一2500kg。 (3)高速即要求进一步提高拉拔速度以增加拉丝机的产量。目前的最高拉拔速度约为:拉拔粗丝(直径 )34mm)500一72om/min;拉拔中等直经丝(直径为 l5

6、一3mm)700一90om/min;拉拔细丝(直径为0.5 1.smm)1200一1500m/min;拉拔较细丝(直径为0.1 一0 .smm)15002500m/min。 (4)连续化即将拉丝生产的全部或部分工序衔接 抽线琢针起来组成连续生产作业线，现已有多种这样的作业线 用于生产。随着盘条盘重的增加、拉丝机结构的完善和 速度的提高以及热处理和表面处理技术的进步目前已 有多种连续作业线在生产上应用，如酸洗一磷化一蘸 硼砂一烘干的酸洗连续作业线;热处理一酸洗连续作 业线;热处理一酸洗一镀层连续作业线;机械除鳞一酸 洗一涂层一拉拔一热处理一酸洗一涂层连续作业线; 机械除鳞一酸洗一拉拔连续作业线和

7、拉拔一散圈热处 理一表面处理连续作业线等。采用连续作业方式时，机 组占地面积小，生产效率高，可节省中间运输和相应设 施，也有利提高产品质量，因此是目前钢丝生产发展方 向之一。 (5)节能降耗即要求进一步节约能源、降低金属及 各种辅助材料的消耗。采用精料、大盘重料、高速拉拔 和生产过程的连续化都具有节能降耗作用。此外，用机 械除鳞、电解酸洗、振动酸洗或超声波酸洗取代普通的化学酸洗(见酸洗)，都有助于降低金属消耗和酸耗。在热处理中推广明火加热和电接触加热，不仅可以提高热处理速度和炉子生产率，还可以增加热效率和降低能耗。 塑性加工钢丝通过拉拔(冷拔、温拔)或冷轧加工，而以冷拔为主。温拔主要用来拉拔难

8、变形的钢丝。 钢丝冷轧是正在开发中的新的钢丝加工方法。钢丝的冷拔在室温下进行，属于在再结晶温度下变形的冷加工。同热轧钢材相比，冷拔钢丝的特点是:(1)能获得断面尺寸更小的钢材，最小直径可达0.00lmm;(2)可提高产品的尺寸精度和减小表面粗糙度;(3)通过冷拔或冷拔与热处理相结合可改善产品的力学性能。 品种钢丝的品种规格很多，在国民经济各部门有广泛的应用，一般按其横截面形状、尺寸、化学成分、最终热处理(交货状态)、力学性能(抗拉强度)、表面状态、塑性变形种类和用途进行分类: (1)按横截面形状分有:圆形，带圆角扁(轧平)形，方形，矩形，三角形，六角形，椭圆形，弓形，半 圆形，扁形，梯形，Z字

9、形，周期断面以及特殊断面等。 (2)按尺寸(直径)分有:特细钢丝(0.lmm)，较细钢丝(0.1-0.5mm)，细钢丝(0.5-3.0 6.omm)，较粗钢丝(6.-8.0mm)，特粗钢丝 (8.0mm)。 (3)按化学成分分有:低碳钢丝(含碳量簇 0.25%)，中碳钢丝(含碳量0.25%0.60%)，高碳钢丝(含碳量0.60另)，低合金钢丝含合金元素 (碳除外)成分总量10.0%j。 (4)按最终热处理(交货状态)分有不经热处理的、 回火的、退火的、淬火并回火的以及索氏体化处理的钢丝。 (5)按力学性能(抗拉强度)分有:低强度钢丝 (785一123oMPa)，较高强度钢丝 (12301960

10、MPa)，高强度钢丝(1960-3140MPa)，特高强度钢丝(3140MPa)。 (6)按表面状态分有抛光的、磨光的、光面(变形后表面无补充加工)的、酸洗的、氧化处理(表面有氧化颜色)的、粗制(表面有氧化铁皮层)的以及有镀层 (镀锌、镀锡、镀铜、镀黄铜、镀青铜、镀镍、镀铝及其他镀层)的钢丝。 (7)按塑性变形种类分有冷拔钢丝、温拔钢丝、冷轧钢丝等。 (8)按用途分有: 普通质量的钢丝:一般用途，焊接用，补焊用，线用，钎焊用，包扎用，开口销用，制网用，制钉用，链条用，包装用，印刷业用; 冷顶锻钢丝:铆钉用，螺栓用，其他用途用; 电工用钢丝:钢芯铝绞线用，恺装电缆用，电缆用， 电枢扎线用，架空通

11、讯线用，铁质多股导线; 纺织业用钢丝:粗梳子用，梳棉机用，综统用，线 轴用，针排用，梳子用，针用; 钢丝绳钢丝:钢绳用，幅条用，信号机用; 弹簧钢丝:各种弹簧用，弹簧垫圈用，弦用，轮胎 制鞋用钢丝:螺丝用，扁平丝用; 结构钢丝:钟表工业用，自动机床易切削用，滚珠 用，其他用途用; 工具钢丝; 钢筋钢丝:混凝土结构用低碳钢丝，预应力混凝土 结构用:丝锥用，零件用，制针用; 不锈及电阻合金丝:加热器元件用，电阻元件用， 耐腐蚀零件用。）钢丝的生产钢丝生产的主要工序包括原料选择、清除氧化铁皮、烘干、涂层处理、热处理、拉丝、镀层处理等。 原料选择（钢丝原料(raw material of steel

12、wire)供生产钢丝用的成卷热轧圆钢，一般称为盘条或线材。直径通常为5.519mm，其下限是热轧产品的最小尺寸。 盘条按钢种分为碳素钢盘条和合金钢盘条，而碳素钢盘条又有硬线与软线之分。 盘条的质量直接影响拉丝过程、产品质量及生产的经济效益，因此对它们有严格要求，包括尺寸精度、盘重、表面状态、化学成分和内在质量。尺寸精度包括断面尺寸精度(直径偏差和不团 度)及沿盘条全长上尺寸的一致性两个方面。为了减少拉拔时钢丝的不均匀变形、拉丝模的不均匀磨损、断丝以及防止成品丝的性能不均，要求盘条有足够的尺寸精度。 盘重是指一卷盘条的重量。使用大盘重盘条时，生产过程中可不接头或少接头，是拉拔过程连续化、高速化及

13、提高生产效率和产品质量的重要条件。随着盘条生产技术水平的不断提高，盘重已经由历来的100-900kg，增加到了近年来的20002500kg。但如果盘重过大，由于必须有与之相应的起重、酸洗、镀层及盘卷运 输等设备，并不合理。 表面状态涉及表面质量、脱碳层深度和氧化铁皮等3方面。 通常要求盘条表面不得有裂纹、折登、耳子、结羌以及其他有害缺陷。对于制作重要用途钢丝或性能要求很高的钢丝(如冷顶锻钢丝、琴钢丝)的盘条，要求对其端部取样，经酸洗检查，并明确规定了缺陷的允许深度。 含碳量0.6%的盘条应进行脱碳层深度的检查。 盘条表面氧化铁皮特别是其中难溶于酸的Fe3O4 的含量应尽量少，以降低金属消耗、减

14、少酸洗时间与酸耗。为此，目前已普遍采用盘条轧后的控制冷却技术 (见线材控制冷却)，使氧化铁皮控制在10kg/t以下。化学成分及内在质量化学成分对钢的内部组织、性能及成品质量起决定作用，因此盘条用钢的化学成分必须严格符合规定。 影响盘条内在质量的内部缺陷，主要是缩孔、跳松、气泡、非全属夹杂、偏析及过热等，它们的存在对钢丝特别是细钢丝的拉拔以及成品的质量极为不利。 因此应尽量减少原料的内部缺陷，尤其要降低偏析与夹杂，进一步提高钢的纯洁度。影响盘条内在质量的还有内部组织。碳素钢盘条用普通热轧工艺生产时，轧后成卷自然冷却，内部组织一般为粗大的珠光体与铁素体，冷加工性能较差。用高速无扭轧机生产的线材(见

15、高速无扭线材乳制)，轧后普遍进行控制冷却，冷却后可得到索氏体组织，晶粒大大细化，其冷加工性能有明显改善，也有利于进一步提高成品丝的综合力学性能，因此可为钢丝生产提供更理想的原料，目前已成为线材生产的主流。）清除氧化铁皮是指去除盘条或中间线坯表面的氧化铁皮，目的是防止拉拔时氧化铁皮损伤模具和钢丝表面，为后继的涂层或镀层处理准备良好的表面条件以及减小拉拔时的摩擦降低拉拔力。清除氧化铁皮的方法有化学法和机械法两大类，见盘条化学除鳞和盘条机械除鳞。 （除鳞(descahng)是指清除金属表面氧化铁皮的操作。作为钢材加工前的准备工序，广泛地应用于轧制特别是冷轧和拉拨生产中。清除表面氧化铁皮的主要目的是:

16、(1)暴露表面缺陷便于清理;(2)光洁表面，防止在加工时产生缺陷，保证产品质量;(3)降低摩擦系数，以减少能耗与工具磨损等。除鳞有机械法和化学法两类。 机械法是对金属坯料施加外力以去除其表面氧化铁皮。机械除鳞常在钢料表面质量要求不高或作为辅助除鳞的情况下使用。常用的机械除鳞法有线材的反复弯曲法(见盘条机械除鳞)、板带和线材的抛丸处理法和喷砂处理法以及高压水除鳞法(见板坯除鳞)等。用钢丝刷或皮带研磨钢材表面是用于拉拔生产的机械除鳞法。机械除鳞法的优点是:金属损失少;不产生氢脆;劳动条件好;氧化铁皮易回收利用;成本较低。缺点是表面氧化铁皮不易清除彻底，铁屑散失污染工作场地。将金属材料通过化学的或电

17、化学的方法以去除表面氧化铁皮的工序称为化学除鳞。化学除鳞主要用于表面质量要求较高(如冷轧和拉拔生产)的情况和合金钢生产中。化学除鳞可分为酸洗、碱洗和碱一酸复合洗(见盘条化学除鳞)。常用的酸洗方法有硫酸酸洗、盐酸酸洗、电解酸洗和超声波酸洗等。有些合金钢(如不锈钢)氧化铁皮的酸洗则用其他溶液(如王水)清理。化学除鳞方法的优点是表面氧化铁皮清除干净，清理质量较高。不足之处是劳动条件较差，金属和其他材料消耗增加，容易产生氢脆缺陷。盘条化学除鳞(ehemieal desealing of wire rod)是指用化学或电化学方法清除盘条(线坯)表面的氮化铁皮的工序，是盘条拉拔前的主要表面准备工作之一。除

18、鳞的目的是:(l)防止硬而脆的氧化铁皮在拉拔时增加摩擦并损伤模具和钢丝表面;(2)使润滑涂层(见润滑载体)能和钢的基体很好地结合，改善拉拔时的润滑条件。化学除鳞方法可分为酸洗和碱洗。 酸洗即利用酸的腐蚀作用去除盘条表面的氧化铁皮。对于碳钢和低合金钢(含Cr12.74 (MPa) 12.64 沉积物t 600 400 300 200 (g/mZ) 900 600 400 300 清洗间隔(a) 一般 10 6 4 1215 锅炉化学清洗介质和清洗工艺根据锅炉及热力系统的结构和材质特点、设备内部腐蚀和沉积物的状 况、废液处理的难易程度以及现场的具体情况，经技术经济比较而定。工艺条件应通过试验确定。

19、 化学清洗方式分为循环清洗、开式清洗及浸泡清洗三种，一般情况下采用循环清洗或开式清洗。 化学清洗系统应以简单、操作方便、临时管道设备及阀门的用量少、安全可靠为原则。选择清洗溶液箱、清洗循环泵等装置时应能满足清洗工艺条件的要求。化学清洗步骤一般包括水冲洗、碱洗(或碱煮)、碱洗后的水冲洗、酸洗、酸洗后的水冲洗、漂洗和钝化。化学清洗介质包括除脂剂、酸洗剂、缓蚀剂、各种添加剂和钝化剂等。 (l)酸洗剂:有无机酸和有机酸，常用的无机酸有盐酸、氢氛酸;有机酸有柠橡酸、乙二胺四乙酸 (EDTA)、甲酸和经基乙酸的混合酸等. 盐酸:对铁的氧化物和含钙、镁、铜等成分的沉积物有较强的溶解能力，盐酸与金属基体反应产

20、生的少量氢气有助于对被清洗物的剥离.采用盐酸清洗价格便宜，清洗工艺简单，废液易于处理.由于抓离子能促使奥氏体钢发生应力腐蚀破裂，因此盐酸不能用来清洗奥氏体钢材质的设备。对于以硅酸盐为主要成分的沉积物用盐酸清洗效果较差。 氢氟酸:对铁的氧化物和以硅化合物为主要成分的沉积物具有较强的溶解能力。锅炉化学清洗(ehemieal eleaning of boiler) 采用化学方法清除锅炉水汽系统中的各种沉积物、 金属氧化物和其他污物，并使金属表面形成保护膜的技术。它是减少锅炉因受热面结垢和沉积附着物所造成的腐性、导热不良和对水汽的污染，保证锅炉安全经济运行的一项重要技术措施。对锅炉的清洗一般采用酸性介

21、质，又称酸洗。对新建机组主要是清除受热面管内壁在轧制过程中形成的高温氧化皮，清除管内在加工时引人的润滑剂以及在储运、安装过程中产生的锈蚀产物、焊渣、油 脂、泥砂等污物。对运行锅炉主要是清除金属受热面水侧表面上积结的钙镁水垢、氧化铁垢、铜垢、硅酸盐垢和油垢等各类沉积物。 钥炉化学清洗范圈和油洗周期分新建锅炉化学清洗和运行锅炉化学清洗两类。 新建锅炉的化学清洗范围主要是根据锅炉参数、结构特性和管内壁的锈蚀程度来决定。通常对直流锅炉和过热器出口压力为9.8 MPa及以上的锅筒锅炉，在投产前必须进行化学清洗;压力在9.8 MPa以下的锅筒锅炉，一般不进行酸洗，但必须进行碱煮。对于腐蚀严重的过热器和再热

22、器，如腐蚀产物超过100 g/m，时，可以进行化学清洗，清洗时必须有防止立式管气塞和腐蚀产物在弯管内沉积的措施。凝结水系统 和高压给水系统，如腐蚀轻微，可以不进行化学清洗， 只采取含有100200 mg/L联氨(以氨水调至pHlo) 合作用，即使在较低的浓度和温度下，溶解速度也较 快.通常是采用开式清洗方式，将清洗液一次流过清洗设备.氢氟酸清洗时间短，清洗用的临时装置简单，对金属腐蚀性小。但氢氟酸毒性较大，废液处理较困难。 柠檬酸:在柠橄酸清洗液中加人氨，调节pH值至 3.54.。可生成柠檬酸单胺，柠檬酸单胺与铁离子能生成易溶的络合物，避免清洗时可能出现的沉渣造成管子堵塞。故常用来清洗较复杂的

23、新建锅炉及系统;清 洗用的临时装置简单;不需要对阀门采取防护措施，使用中对人体危害性很小;适用于清洗奥氏体钢材设备。但柠橄酸价格较贵。乙二胺四乙酸(EDTA):EDTA清洗是基于EDTA络合基元与金属离子在适当的pH值下的成络反应，又称络合清洗。EDTA清洗温度一般是100 135。其溶垢能力在低温(6 SC)时不如盐酸，而在高温下，对含铁、铜、钙、镁等成分的沉积物都有较强的清洗能力，但不宜用于清洗含硅量很高的沉积物。由于EDTA价格昂贵，清洗后应予回收。 (2)缓蚀剂:缓蚀剂的选择及其添加量与酸洗剂的 种类、浓度和清洗温度、流速有关。选用的缓蚀剂应有较离的级蚀率(一般应在96%以上)，对金属

24、的腐蚀速度应低于109/(m，h)，无针状点蚀，不残留有害薄膜，有良好的水溶性，使用安全无毒，对去除沉积物的能力无影响，清洗后排放废液不会造成环境污染。 每种缓蚀剂都有其适用的温度和流速范围，缓蚀效果随温度升高、流速增大而降低。目前中国的商品缓蚀荆适用于盐酸清洗液的有胺系、醛、醋及含硫有机化合物等。适用于柠橄酸清洗的缓蚀剂有二邻甲苯硫脉和2一琉基苯骄咬哇等。采用氢氟酸和EDTA作为清洗 剂时，常采用复合缓蚀剂(如毗陡、硫脉和唾哇的衍生物等)。 (3)添加剂:为防止氧化性离子(Fe3+、Cu2+)对钢铁基体在清洗过程中的腐蚀，需考虑在酸液中添加还原剂和络合剂。当酸液中Fe3+较多时(一般高于50

25、0 mg/L时)，在盐酸清洗液中加人氛化亚锡.在有机酸清洗液中加人联氨，以便将Fe3+还原为Fe2+。酸液中Cu2+较多时可加人硫脉作为铜离子络合剂，防止铜在钥铁表面析出腐蚀金属基体，发生镀铜现象。 为促进沉积物溶解在酸液中添加氟化物如NaF、 NH.F等溶解促进剂，以提高对难溶的Fe3O;和含硅化合物的溶解能力。 为提高清洗效果可在碱溶液或酸溶液中添加具有浦洗油脂和润湿金属表面等效果的表面活性剂。 (4)钝化剂:酸洗后的金属表面呈活化状态，很易产生份蚀。因此酸洗后要做钝化处理，使金属面生成钝化保护膜。用做钝化剂的有亚硝酸钠、联氨、磷酸盐等。 (5)除脂剂:为了清除新建机组锅炉设备中的油脂和含

26、硅化合物，在进行酸洗前，需要对锅炉进行碱洗或 碱煮.常用的除脂剂有No3PO5、NaOH及各种表面活性剂等。由于游离氢氧离子对奥氏体钢材的应力腐蚀敏感因素，目前大机组的碱洗常采用低pH值的磷酸盐或不含游离氢氧离子的以表面活性剂为主组成的清洗剂。 随着火力发电厂高参数大机组的发展，锅炉化学清洗技术的发展趋势将是:改进现行清洗技术和提高 经济效益;开发新方法、新工艺及完善清洗废液处理技术等。)烘干处理盘条或中间线坯经化学除鳞和涂层处理后，为了去除氢和水分需进行低温加热即烘干。烘干温度一般%26lt;300，温度不宜过高，以防润滑涂层失效。去氢即排除在酸洗过程中侵入钢基中的氢，目的是消除氢脆，恢复盘

27、条的塑性。去除盘条表面的水分，使之干燥，是为了防止水分恶化润滑剂的使用效果。常用的烘干设施有3种： (1)烘干箱。为带有上盖的箱体，其有效尺寸按线盘的最大直径确定。工作时箱内通以150250的热风。这种设备烘干速度较快，时间约为215min，烘干比较均匀。 (2)隧道式烘干炉。靠炉底下的燃烧室提供热源，干燥室的温度可达280左右。炉底上铺有小车轨道以及拱形铸铁散热片。烘干的盘条或中间线坯借助吊杠挂在小车上，经卷扬机或人工送入炉内。每炉可装入1012个小车。这种设备容量较大、产量较高，但进出小车时工人劳动强度较大，且烘干温度不均匀，小车底部温度偏高。 (3)链式烘干炉。炉子底部为燃烧室，火焰可由

28、底部返到两侧炉墙后再经烟道跑出。炉膛温度为200400。烘干时盘条置于移动的链条上，链条的移动速度约为12mmin。这是一种较先进的炉型，容量大、速度快、产量高，同时克服了隧道式炉工人劳动强度大、烘干温度不均的缺点。 涂层处理 即在经过清除氧化铁皮的盘条或中间线坯表面涂上一层牢固的由本身具有一定润滑性能特，别是拉拔时能有效地吸附和携带润滑剂进入变形区的物质所形成的薄膜涂层。所以涂层实质上是润滑剂的载体(见润滑载体)。涂层的目的是为拉拔创造良好的润滑条件，以减少拉拔过程中的摩擦和发热。处理方法包括物理方法和化学方法两大类，主要形式有蘸石灰、黄化、磷化、镀铜、硼砂处理等。 热处理热处理盘条或钢丝半

29、成品的热处理方式见钢丝热处理。热处理包括原料热处理、中间热处理和成品热处理3种类型。 (1)原料即盘条的热处理用在部分中高碳钢丝及合金钢丝的生产中，目的主要是改善盘条的组织及其不均匀性并消除内应力以提高盘条的塑性及冷拔性能。 (2)中间热处理是对钢丝半成品即中间线坯进行的热处理，主要目的是消除冷拔过程中产生的加工硬化，恢复线坯的塑性，以利于进一步拉拔。如生产中无成品热处理工序，则成品拉拔前的中问热处理还要求确保成品钢丝应具有的组织和性能。 (3)成品热处理在成品拉拔后进行，作用是使产品达到规定的组织与性能，是否进行决定于交货要求。 拉丝在拉丝机卷筒即绞盘的牵引下，盘条或中间线坯通过拉丝模模孔变

30、形，达到减小断面改变形状以获得尺寸、形状、性能和表面质量都合乎要求的钢丝。钢丝的拉拔通常要进行多个道次，道次减面率约在10%40%之间。拉拔钢丝使用的模具主要有固定模、辊模、旋转模等，并以固定模为主。固定模即为由整体材料制作的外形呈圆饼状而中心开有孔型的拉丝模，模子在拉拔过程中固定不动。早期曾采用钢板模和冷硬铸铁模，以后由于不耐磨和使用寿命低而被淘汰。目前普遍采用硬质合金模，除了硬质合金外，天然钻石也是制模材料，但由于其资源稀少和价格昂贵，只局限于拉拔合金钢细丝和极细丝时使用。20世纪70年代以来又出现了用聚合多晶体、人造金刚石和刚玉陶瓷等制作的拉丝模。辊模为由24个可转动的辊子组成的模子。辊

31、模拉拔通常用于拉制一些异形钢丝和难变形钢丝，但随着辊模装置刚性的提高、精度的改善和调整变得更加容易，其使用范围在不断拓宽。旋转模拉丝时模子的本体结构和固定模相同，但拉拔过程中，它在传动机构的驱动下围绕钢丝轴线旋转。优点是改变了拉拔时钢丝与模壁之间的摩擦力的方向，增加了作用在钢丝上的剪应力，使钢丝容易变形，从而可以减少拉拔力和拉拔功率；降低轴向摩擦力使拉拔时钢丝内外层的不均匀变形随之减少；由于模子高速旋转，模孔磨损变得均匀，钢丝的不圆度和表面粗糙度均有改善。但使用旋转模时钢丝易随模子而旋转甚至发生扭转，因此目前只局限于粗丝的拉拔。在使用固定模拉拔的情况下，若在钢丝的进口端施加后张力则形成反拉力拉

32、拔；若对模子施加超声波振动则形成超声波拉丝；若采用静压或流体动力润滑则称为强制润滑拉拔。 冷拔过程中钢丝的组织与力学性能发生变化，产生加工硬化。随着冷变形程度的增加，一般钢丝的抗拉强度、硬度、弹性极限等增加，而延伸率、断面收缩率等下降。由于存在加工硬化，所以当拉拔的变形程度达到一定值后，由于钢丝冷加工性能的显著下降而不适宜再继续拉拔，需要进行中间热处理以恢复其加工性能，一般一个拔程的减面率约为70%90%。因此，钢丝生产的工艺流程具有往复循环的特点。 拉丝机的能力一般以其卷筒直径的大小和卷简的数量来表示。拉丝机的拉拔速度与钢丝的钢种、直径、热处理的质量、润滑和冷却条件、变形程度、拉丝机的结构以

33、及盘条的盘重等有关。随着钢丝生产的现代化，拉拔速度在不断提高。 （ 拉丝机(wire drawing maehine)金属丝拉拔使用的设备。一般包括拉丝卷筒、拉丝模盒、传动机构、冷却装置、收线放线装置(见收线机)和防护装置。 金属丝的生产和使用可以追朔到公元前3000年以前， 但直到1928年世界上多数拉丝机还都是木机座的，由一台电动机传动，数台拉丝卷筒的成列的单次拉丝机。 20世纪40年代以来出现了滑轮式拉丝机，由于它结构简单，造价低廉，直到目前仍在使用，多数金属丝可以用它生产。近30年来出现了许多先进型式拉丝机，已逐步得到推广使用。 拉丝机主要按工作原理和结构型式分类口拉丝机分为单次拉丝机

34、和连续式拉丝机。单次拉丝机只有一个拉丝模盒和一个拉拔卷筒，金属丝只拉拔一道次。而连续式拉丝机则配备有多个拉丝模盒和多个拉拔卷筒，可连续多道次拉拔金属丝。）（金属丝拉拔(metal wire drawing)在拉拔力的作用下将盘条或线坯从拉丝模的模孔拉出，以生产小断面的钢丝或有色金属线的金属塑性加工过程。(见图)各种金属及合金的不同断面形状和尺寸的金属丝都可以采用拉拔生产。拉出的丝，尺寸精确，表面光洁，且所用拉拔设备和模具简单，制造容易。拉拔过程的变形指数：金属丝在拉拔过程中横断面减小长度增加，拉拔前、后的金属丝的横断面积和长度分别以F。、F及L。、L表示。拉拔变形的主要指数按下式计算：实现拉拔

35、过程的条件在拉拔过程中，作用于出模口处被拉拔金属丝单位横断面积上的拉拔力的拉拔应力%26sigma。为了使金属在模孔内发生塑性变形，拉拔应力%26sigma;1必须大于模孔内变形区中金属的变形抗力%26sigma;T；而为了防止金属丝出模孔后继续变形被拉细或拉断从而破坏稳定的拉拔过程，拉拔应力%26sigma;1必须小于出模孔后的被拉拔金属丝的屈服极限%26sigma;s，因此实现拉拔过程的条件通常表示为：%26sigma;T%26lt;%26sigma;1%26lt;%26sigma;s。把以与们的比值K称为拉拔过程的安全系数。经受了冷拉拔的金属丝产生明显的变形硬化，它的屈服极限%26sig

36、ma;s值接近其强度极限%26sigma，生产中常用%26sigm值代替%26sigma，因此实现拉拔过程的条件也可以表示为%26sigma %26lt;%26sigma;1%26lt;%26sigma;s；拉拔过程的安全系数K也可用%26sigma;b与%26sigma;1的比值表示。拉拔过程的安全系数K值一般在1.402.0间，K%26lt;1.40表示拉拔应力%26sigma;1过大，出模孔后的金属丝可能继续变形出现拉细或拉断现象，拉拔过程不稳定；K%26gt;2.0说明拉拔应力%26sigma;1较小，道次拉拔变形量过小，拉拔道次增多。在拉拔丝径小于0.05mm的超细金属丝时，穿模困难

37、，为了提高拉拔过程的稳定性、减少拉断及穿模次数、提高拉拔生产效率，可采用安全系数K值大于2.0。拉拔不同丝径的拉拔过程的安全系数K的参考值如下：种类 按拉拔时金属的温度分，在再结晶温度以下的拉拔是冷拔，在再结晶温度以上的拉拔是热拔，在高于室温低于再结晶温度的拉拔是温拔。冷拔是金属丝、线生产中应用最普遍的拉拔方式。热拔时，金属丝进入模孔前要加热，主要用于高熔点金属如钨、钼等金属丝的拉拔。温拔时，金属丝也需要通过加热器加热到指定范围的温度才进入模孔进行拉拔，主要用于锌丝、难变形的合金丝如高速钢丝、轴承钢丝的拉拔。按拉拔过程中金属丝同时通过的模子数分，只通过一个模子的拉拔是单道次拉拔，依次连续通过若

38、干(225)个模子的拉拔是多道次连续拉拔。单道次拉拔的线速低，生产力及劳动生产率低，常用于大丝径、低塑性及异形丝、线的拉拔。多道次拉拔的线速高，机械化自动化程度高，生产力及劳动生产率高，是金属丝、线生产的主要方式。它又分非滑动式连续拉拔及滑动式连续拉拔。按拉拔时采用的润滑剂状态分，使用液态润滑剂的是湿拉拔，使用固态润滑剂的是干拉拔。按拉拔金属丝的断面形状分，有圆形丝拉拔及异形丝拉拔。按作用于被拉拔金属丝上的拉力分，有正拉力拉拔及反拉力拉拔。还有特种拉拔，如辊模拉拔等。）为了减少摩擦，降低拉拔力和模耗以及获得表面光洁、尺寸和形状合乎要求的产品，拉拔时必须使用润滑剂润滑。使用固体润滑剂时称为干式拉

39、丝；使用润滑剂水溶液并在其中完成拉拔过程的称湿式拉丝，所用的设备是水箱拉丝机。 在拉拔过程中，由于摩擦及变形功的转化生热，钢丝和模子的温度升高，特别在高速拉拔时温升更为显著(见拉丝发热)。模子温度的上升会影响其使用寿命，而钢丝温度的上升则会使其韧性(扭转和弯曲性能)下降。为了降低温升，必须对模子和卷筒进行冷却，钢丝的直接水冷也得了开发(见拉丝冷却)。 （拉丝润滑剂(英文名称：wire drawing lubricants) 金属丝拉拔过程中的工艺润滑材料。作用是在被拉金属与拉丝模模壁之间形成一层润滑膜，减小界面间的摩擦，防止因发热而发生金属在模壁上的粘结，以降低拉拔时的能耗和温升，延长模子的使

40、用寿命，保证产品的表面质量，并使变形均匀。提高润滑剂的润滑性能对实现高速拉拔和强化拉拔变形过程具有重要的作用。润滑剂一般应具有下列性能：(1)能牢固地吸附在钢丝表面并随钢丝进入拉丝模，有效地把变形区的两个界面分开；(2)耐高压和高温，在拉拔时产生的高压和温升条件下，润滑膜仍能保持其连续性和润滑性而不被破坏、不焦化、不结块和变质，即具有物理和化学的稳定性；(3)有良好的延伸性和润滑性，即不仅能牢固地吸附在钢丝表面，而且能随钢丝进行延伸变形，润滑膜呈层状结构，每层内分子结合力强，各层之间分子结合力弱；(4)组成润滑剂的各成分不会与钢丝基体发生化学反应，生成影响钢丝性能的化合物，或对钢丝发生腐蚀作用，并且容易清除；(5