[发明专利]一种单一锌铁合金涂层钢丝的湿式拉丝工艺

说明书

一种单一锌铁合金涂层钢丝的湿式拉丝工艺，选用聚晶模具和水溶性拉丝润滑液，湿式拉丝机运行速度为V＝7±1m/s，将非润滑皮膜的单一锌铁合金涂层的高碳钢丝拉丝至捻绳所需的细丝。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：一种单一锌铁合金涂层钢丝的湿式拉丝工艺，使用特定聚晶拉丝模，小的减面率进行多道次的拉丝路线，采用皂基拉丝润滑剂，将不具备润滑皮膜的单一锌铁合金涂层钢丝，经湿式拉丝机拉至所需的高强度、高韧性、表面光亮的高疲劳性能的细钢丝。

技术领域

本发明涉及金属材料表面涂层压力加工领域，尤其涉及一种单一锌铁合金涂层钢丝的湿式拉丝工艺。

背景技术

锌铁合金涂层钢丝经湿式拉丝机通过大的总减面率、多道次、小的部分减面率最终获取高强度高韧性待制绳的细钢丝，用此细丝捻制成钢索，最终将此钢索嵌入聚胺脂弹性体之中制成具有耐久的高疲劳等性能的胶带。依以往传统观念与胶类有良好的粘合特性的镀层有电镀黄铜镀层、电镀纯锌镀层、热镀纯锌镀层及热镀锌合金镀层；应最终产品的耐久高疲劳性能所限，电镀镀层对疲劳性能不利，热镀镀层才适宜。热镀镀层一般都偏厚，疲劳性能与镀层厚度近似成反比例关系；同时纯锌层偏软易刮伤积锌且细丝表面粗糙不良。应最终产品所需，开发出单一锌铁合金涂层钢丝，钢丝热镀锌过程是固态铁与液态锌的反应和扩散的过程，在工艺温度下可形成7个合金相，最终能够沉积在钢丝表面的为FeZn₇金属间化合物相其含铁7.0－11.5％、FeZn₁₃金属间化合物相其含铁6.0－6.2％。因经涂层后的钢丝还需要多道次的拉丝，涂层钢丝实现可拉拔的条件是钢丝表面的皮膜易于携带润滑液(剂)，来降低钢丝表面与拉丝模孔壁之间的摩擦，使得钢丝在孔径模中均匀变形最终获取所需的高强度高韧性的细钢丝。但单一锌铁合金涂层钢丝它不具备皮膜易于携带润滑液的特性，为了克服单一锌铁合金涂层不易携带润滑液的难题，经多方研究，研发出一种适用于单一锌铁合金涂层钢丝的拉拔工艺。

发明内容

本发明提供了一种单一锌铁合金涂层钢丝的湿式拉丝工艺，使用特定聚晶拉丝模，小的减面率进行多道次的拉丝路线，采用皂基拉丝润滑剂，将不具备润滑皮膜的单一锌铁合金涂层钢丝，经湿式拉丝机拉至所需的高强度、高韧性、表面光亮的高疲劳性能的细钢丝。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种单一锌铁合金涂层钢丝的湿式拉丝工艺，选用聚晶模具和水溶性拉丝润滑液，湿式拉丝机运行速度为V＝7±1m/s，将非润滑皮膜的单一锌铁合金涂层的高碳钢丝拉丝至捻绳所需的细丝。

所述的单一锌铁合金涂层的高碳钢丝，采取熔融锌池中垂直刮片抹拭，刮去锌铁合金外表面的纯锌，得到单一的锌铁合金涂层，锌铁合金涂层厚度为1-4μm。

所述高碳钢丝中碳含量在0.79wt％-0.86wt％。

所述的水溶性润滑液采用皂基润滑剂。

所述的水溶性润滑液的使用浓度为5±0.5wt％，使用温度为40±5℃。

所述聚晶模具的内孔依次为入口区、润滑区、工作区、定径区、减压区和出口区6个部分。

入口角α＝60-80°、润滑锥角β＝30-35°、工作锥角γ＝14-16°、减压区角θ＝15-20°、出口角ψ＝60-70°，定径区的定径长度与定径直径的比为35％－45％。

采取小的减面率，多道次的拉丝路线，湿式拉拔段过桥模的平均减面率为14.75±0.75％。

本发明从钢丝通过孔径模被压缩变细的受力过程进行分析并针对钢基的材质属高碳钢82A－－碳含量在0.79－0.86％之间，且表面涂层为单一的锌铁合金涂层的特性。当模孔有定径带时钢丝的拉拔力显著增加，这是因为钢丝在模孔的工作锥出口处发生弹性膨胀，致使钢丝与定径带筒壁间的摩擦力剧增所致。