[发明专利]含铅易切削钢线材的冷拉加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢的加工工艺，尤其涉及一种含铅易切削钢的加工工艺。

背景技术

易切削钢(简称易切钢)是通过加入适量的能改善可切削性的化学元素(称易切削元素)，从而获得良好切削加工性能的钢种。按易切削元素分类，目前的易切削钢种类主要有硫易切削钢、铅易切削钢、钙易切削钢、钛易切削钢和复合易切削钢。

其中铅易切削钢中的铅在易切削钢中含量一般≤0.35％，有单独加铅和复合加铅的。铅在钢中一般以1～2μm的球状颗粒单独存在，或附着在硫化物等夹杂物上，因而其大小和分散均匀程度成为制钢的关键所在。铅易切削钢在切削加工过程中，切削刀具和铁屑之间产生强烈的摩擦，使分布在钢中的铅微粒呈熔融状态析出，产生润滑，起减摩作用，使切屑细碎，刀具寿命延长，从而改善钢的切削性能。另外，铅也容易使切屑卷曲和起脆化作用，改善断屑特性。铅易切削钢异向性小，故其机械性能比硫易切削钢好，一般多用于较重要的结构件，广泛用作制造精密仪表零件、汽车零件、各类机械的重要零件。

冷拉加工工艺就是指在常温状态下对棒材或者线材同过冷拉模具进行拉拔，可以是一次拉拔或者多次拉拔。所原材料直径变小或者截面改变的一种加工工艺叫冷拉。如：圆钢可以利用硬质合金模具直接冷拉成为六角钢。钢材的冷拉加工工艺的优劣直接影响着冷拉后钢材的质量，从而影响其在使用时的效果。目前冷拉的生产工艺流程一般为：热轧盘卷→酸洗→冷拉→软化退火→轻拉→矫直→磨光棒→外套铜管→热拔→切头→焊接→冷拔半成品→退火→冷拉成品丝→氧化处理→涂硼→成品。上述生产工艺复杂，并且在生产中由于酸洗会对环境产生污染。

一般成品线材在加工过程中还存在一些问题，如校直不平整、下滚铣质量不均、钻孔孔径偏差、钻头折断、压珠出现端部裂纹、切屑不易导出等。当然上述的工艺缺陷在含铅易切削钢线材的冷拉加工中也会出现。

那么如何开发一个钢线材的加工工艺以获得具有优良表面质量如材料内部无裂纹、缩孔、疏松等缺陷和性能均匀的成品线材，满足生产及加工需要，达到甚至超过同类进口线材的质量，成为一个值得研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含铅易切削刚的冷拉加工工艺。本发明所提供的钢线材的加工工艺可获得具有优良表面质量如材料内部无裂纹、缩孔、疏松等缺陷和性能均匀的成品线材，满足生产及加工需要，达到甚至超过同类进口线材的质量。

本发明所提供的含铅易切削钢的冷拉加工工艺，包括如下步骤：

(1)锻造：按照中频炉钢锭锻造规定，将重熔锭锻造成钢锭；

(2)热轧：加热，热轧，卷取，冷却；

(3)退火：采用工业节能电阻炉，加热温度为800～900℃，优选850℃，保温3～5h，优选4h后冷至500℃以下炉冷。为使钢材获得最佳的使用性能及能顺利进行冷拔，热轧后需进行退火。

(4)矫直、冷轧定径及扒皮：不锈钢退火后采用斜二辊矫直切断机进行矫直，并剪切定尺、定径，然后扒皮，将直条进行对焊成大盘重，收卷；

(5)冷拉及光亮退火：在拉丝机上进行冷拉，由拉丝模控制拉丝后的直径，光亮退火温度为800～900℃，优选850℃，保温0.5～2h，冷拉与光亮退火循环进行，即冷拉→光亮退火→冷拉→光亮退火→冷拉→光亮退火→冷拉。

作为优选技术方案，本发明所提供的含铅易切削钢的冷拉加工工艺步骤(1)中钢锭规格为50mm×50mm×L；

优选地，将钢锭切除头尾。是为了去除含有渣料和缩孔等缺陷的部分。

作为优选技术方案，本发明所提供的含铅易切削钢的冷拉加工工艺步骤(2)的工艺流程为：炉前上料→钢坯加热→460轧机粗轧→切头尾→350轧机中轧→280轧机预精轧(轧间水冷)→切头尾→250轧机精轧(轧间水冷)→210线材轧机→吐丝成圈→水冷。

作为优选技术方案，本发明所提供的含铅易切削钢的冷拉加工工艺步骤(2)中热轧采用推钢机推入加热炉加热，加热温度为1220～1250℃，开轧温度(1100±20)℃，轧制成Φ6.5mm规格线材后吐丝成圈，吐丝温度(900±20)℃，然后进行水冷，集卷盘圆线材，头尾缺陷部分剪净，检查表面。检查表面不得有裂纹、折叠、划痕、耳子、凸起、麻面等缺陷。

作为优选技术方案，本发明所提供的含铅易切削钢的冷拉加工工艺步骤（4）中定尺、定径为Φ6.5mm×2000mm的直条，扒皮在XF-WXC型旋风无心车床上进行，切削深度为0.25mm，扒皮后直径为Φ6.0mm。