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高强度棒、线材的生产加工应用简介

作者:温州精德实业有限公司 来源:http://www.chinajingde.com/ 发布于:2021-10-20 10:49:15

高强度棒、线材的生产加工应用简介

  (一)棒、线材可加工为多种产品
   棒、线材除直接用于建筑外,还可加工为各种部件以用于其它方面。以常见的汽车为例,每辆车大约使用棒、线材150Kg左右,约为车重的10%。其中如发动机部件(曲轴、凸轮轴和阀弹簧等)和驱动系统部件(各种齿轮、螺旋轴等)用材料都离不开棒、线材。“行驶、转弯和停车”是汽车的基本动作,支持这些动作的某一个部件万一破损,则汽车将停止行驶,由此可见它们的重要性。
   另外,作为汽车轮胎的补强材料,过去多用一些有机纤维,后来改用子午线钢丝后汽车轮胎的刚性有了明显的提高,因此近年来汽车行驶中的轮胎破损泄气事故大为减少;现在作为标准产品使用的Φ0.3mm子午线钢丝通过高强度化(年产30万t),对节约资源与改善轮胎性能作出了明显的贡献。据统计,子午线钢丝1975年用量为~2万t,到了1985年即猛增至10万t、1995年续升至20万t、到2005年则升至30万t,可见其发展的迅速。
在建筑物和钢结构方面,高强度棒、线材也开始得到了广泛应用,其中如电线杆立柱和砼类用补强材及吊桥、斜拉桥用钢缆等,它们的强度为一般钢筋的3~4倍,由此也带来许多好处。
    此外,由棒、线材制成的各种螺栓、螺母和弹簧等,也在机械行业为首的各个方面广泛得到应用;甚至连我们常见的钢琴线、吉他弦和钓鱼丝等生活用品也是由线材加工而成。尽管它们最终产品的形状和性能不同,但共同点是都由钢制的棒、线材加工而成。新日铁生产棒、线材的有室兰钢铁厂、釜石钢铁厂和君津钢铁厂,线材产品的分类和用途如表1。
    (二)作为半成品供应的棒线
    棒、线材和其它热轧钢材的不同之处在于其以热轧状态的半成品供应,然后由汽车生产厂和部件生产厂等用户经各种加工和热处理后成为最终产品;而中厚板、薄板、钢管和H型钢等钢材则由钢铁厂轧制而成一定形状和强度的成品钢材供应。
    以弹球的加工过程为例简介如下:钢铁厂生产的线材送至二次加工工厂,经过冷拔加工->模压成球->粗磨光->表面刻印->热处理->研磨->镜面磨光->镀铬后形成产品。小小的弹球断面为3层不同的结构:表层3um为镀铬层,下部1mm厚处为经渗碳处理后含碳量达0.8%的马氏体组织,内部为含碳仅0.2%的铁素体+马氏体的软组织。上述结构使弹球表面硬度高而抗冲击性强,内部则由于可吸收冲击而使球不易破裂。这种渗碳处理在使用、棒线材生产齿轮等部件时也得到应用。
    此外,弹球的尺寸、重量、加工精度取决于模压成球工序,一般尺寸公差控制在0.01mm、重量误差在0.01g之内。为此,对所用线材的加工性的要求非常严。由此可看出棒、线材和其它钢材的不同之处。
    (三)考虑加工工序采取的调整冷却
    一般棒、线材制成的部件,所用材料的费用仅占部件生产成本的20%(其余80%为锻造20%、切削40%、热处理10%和其它10%)。由于二次加工的成本高,因此钢材的开发应着眼于有利于二次加工。即使最终产品要求强度高,但也要求钢厂供应的棒、线材“容易加工以利于简化加工工序”。换言之,提供的棒、线材要和最终产品要求的高强度相反、即要软一些,从而形成了矛盾。为了达到这一要求,采取了“调整冷却”技术。通常对热轧后的钢材进行快冷后强度提高,缓冷后则强度下降。“缓冷”设备即对轧后的线材盘卷保温使其缓慢冷却以降低强度,例如螺栓是用线材在室温下冷锻成形的,加工时的钢材必须较软以使其容易成形。为此,对热轧材采取上述缓冷措施以提高其冷锻性,加工后再通过热处理提高其强度而达到要求的水平。
    由于各种产品要求的强度不同,冷却方式也有很多种。除上述的“缓冷”设备外,还有送入空气较快冷却的“空冷”、穿过550℃盐浴冷却的“DLP”和穿过热水冷却的“EDC”等冷却方法。其中“DLP”设备对要求强度高的高碳钢的强度和延伸性调整效果明显,有利于用户再以后的韧化处理中简化工序,特别是使用不含铅等金属的盐浴,不仅导热性好,且附着在线材上的盐也可用热水简单冲洗除去并回收后再利用,且比铅浴处理的污染小。
高强度棒、线材的生产加工应用简介
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