專利名稱：高精度冷鐓成品絲處理工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷鐓成品絲處理工藝及設備。
背景技術：
冷鐓成品絲可在冷鐓設備上直接用來鐓制出各種桿類零件，零件精度高、互換性強，特別是生產效率高、成本低，可大幅減輕工人勞動強度，在標準件生產、汽摩配零件生產中得到廣泛應用。其中冷鐓成品絲的本身質量是首要關鍵，只有高質量的冷鐓成品絲(如金相組織細密、表面潤滑)才能生產出難度大、結構復雜的冷鐓制品，才能保證制品質量好，不然在制品冷鐓過程中容易出現開裂，不能成型結構復雜制品，另外模具的使用壽命也會大受影響。

發明內容
鑒于目前公知技術存在的問題，本發明要解決的技術問題是在于提供一種經處理的冷鐓成品絲具有球化率高、脫碳率低及潤滑易用優點的高精度冷鐓成品絲處理工藝。本發明通過以下技術方案實施的:
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進行球化退火，工藝步驟a，爐膛內加氮氣，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550°C-600°C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750°C-850°C，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 0C-1O 0C /小時，當溫度降到650°C時停止添加甲醇，e，自然降溫至550°C以下后爐膛內開始吹強冷風冷卻，f，當爐膛溫度降至300°C時停止吹風，自然冷卻至常溫；②成品絲球化退火后進行檢驗，成品絲的晶相組織達到5-6級為合格，合格的成品絲進行時效處理，時間10-15天；③將時效處理后的成品絲放到處理池內進行表面處理，工藝步驟a，在酸洗池內進行三道酸洗，第一道酸洗控制參數，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，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，鹽酸濃度15-20%，溫度常溫，酸洗時間0.5-2小時，b，在水洗池內進行水洗，C，在草酸池內進行草酸洗，草酸洗控制參數，草酸濃度0.5-2%，溫度常溫，時間0.5-1分鐘，d，在磷化池內進行磷化，磷化控制參數，主鹽Zn (H2P04) 2濃度57_67pt，游離酸H3P04濃度8-llpt，磷化時間5-15分鐘，磷化溫度70-85 °C, e，在皂化池內進行皂化，控制參數，C17H35C00Na濃度1.5-2.5pt，皂化時間2-5分鐘，皂化溫度70-85 ° C，④干燥。通過上述技術方案 ，進料的冷鐓成品絲經球化退火爐的球化退火處理后，金相組織可從進料時的1、2級提高至5、6級，而且脫碳率低，極大提高材料的強度和塑性加工性能，然后合格的冷鐓成品絲經酸洗、水洗、草酸洗、磷化和皂化處理后，在材料表面形成化學保護層，使冷鐓成品絲潤滑易用，冷鐓成品絲可在后續過程中輕松地拉拔成高外圓精度。經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點，所以可生產難度大、結構復雜的冷鐓制品，制品質量好，可防止制品冷鐓過程中開裂及大幅提高模具使用壽命。本發明還提供了一種實施高精度冷鐓成品絲處理工藝的設備，其特征在于:包括球化退火爐和處理池,球化退火爐具有外爐膛、內爐膛、爐蓋和離心風扇，內爐膛設在外爐膛內，外爐膛外設有電加熱裝置，所述離心風扇安裝于內爐膛爐底和外爐膛爐底之間，離心風扇工作時，在內爐膛內、內爐膛頂與爐蓋空隙、內爐膛與外爐膛爐壁空隙、內爐膛與外爐膛爐底空隙之間形成強制對流回路，所述退火爐設有氮氣進口、甲醇進口、鼓風進口和過壓排氣口。所述爐蓋與內爐膛頂正對的爐蓋底為球面弧形。所述處理池為花崗巖材料砌成。本發明球化退火爐的最大特點，在爐膛內設有通暢的強制對流通道，爐膛內溫度均勻，無加溫死角，同時輔以氮氣、甲醇的使用，爐膛內保護氣氛充分，從而使球化退火爐處理的冷鐓成品絲球化率高、脫碳率低。處理池為花崗巖材料砌成，可避免其它材料砌成的處理池對成品絲表面處理造成不良影響。


本發明有如下附圖:
圖1為實施高精度冷鐓成品絲處理工藝的設備圖，
圖2為球化退火爐的結構示意圖。
具體實施例方式
圖1、2所示，實施高精度冷鐓成品絲處理工藝的設備，包括球化退火爐I和處理池2，球化退火爐具有外爐膛4、內爐膛5、爐蓋3和離心風扇6，內爐膛5設在外爐膛4內，所述爐蓋3與內爐膛5頂正對的爐蓋底為球面弧形，外爐膛4外設有電加熱裝置7，所述離心風扇6安裝于內爐膛5爐底和外爐膛4爐底之間，離心風扇工作時，在內爐膛內、內爐膛頂與爐蓋空隙、內爐膛與外爐膛爐壁空隙、內爐膛與外爐膛爐底空隙之間形成強制對流回路，所述退火爐設有氮氣進口 10、甲醇進口 11、鼓風進口 8和過壓排氣口 9，甲醇進口 11接甲醇裂化爐的出口，甲醇從甲醇裂化爐的進口添加，所述鼓風進口 8接強力鼓風機；所述處理池2為花崗巖材料砌成，包括三只酸洗池、五只水洗池、一只草酸洗池、一只磷化池和一只皂化池。本發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進行球化退火，工藝步驟a，爐膛內加氮氣，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550°C-600°C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，在整個爐膛內形成良好的保護氣氛，可以去除爐膛內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750°C-850°C，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 0C-1O 0C /小時，當溫度降到650°C時停止添加甲醇，e，自然降溫至550°C以下后爐膛內開始吹強冷風冷卻，f，當爐膛溫度降至300°C時停止吹風，自然冷卻至常溫；②成品絲球化退火后進行檢驗，成品絲的晶相組織達到5-6級為合格，合格的成品絲進行時效處理，時間10-15天；③將時效處理后的成品絲放到處理池內進行表面處理，工藝步驟a，在酸洗池內進行三道酸洗，第一道酸洗控制參數，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，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，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，利于后續的材料表面處理，b，在水洗池內進行三道水洗，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小于2，C，在草酸池內進行草酸洗，草酸洗控制參數，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，在磷化池內進行磷化，磷化控制參數，主鹽Zn (H2P04) 2濃度57_67pt，游離酸H3P04濃度8-llpt，磷化時間5-15分鐘，磷化溫度70-85 °C，磷化的目的在線材表面形成磷化膜，反應機理:Fe+ H3P04 — Fe (H2P04 ) 2 + H2 t , Zn (H2P04) 2+O
— Fe P04 丨 + H3P04+H20，H2+O—H20, Zn (H2P04)2+ H20 — Zn3 (P04)2.H20+ 4H3P04,Fe+ Zn (H2P04)2+ H20+0—Zn2 Fe (P04) 2.4H20+ 4H3P04，磷化膜由磷酸鋅Zn3 (P04) 2.H20和磷酸鋅鐵Zn2 Fe (P04) 2.4H20的混合物組成；e，在皂化池內進行皂化，控制參數，C17H35COONa濃度1.5-2. 5pt，皂化時間2-5分鐘，皂化溫度70-85 ° C，磷化膜是作為潤滑劑的底材而存在的，在潤滑處理中發揮極其重要的作用，因為磷化膜的摩擦系數并不低，不能賦予加工時充分的潤滑性，但它能與鈉皂反應生成金屬鈉層，可以極大提高線材表面的潤滑性能，反應機理:Zn3 (P04)2+ 6C17H35 COONa — Zn (C17H35 C00)2+2Na3P04，潤滑處理的主要目的是減少模具與金屬材料之間產生的摩擦，防止模具與金屬材料直接接觸，不產生燒傷現象，從而使塑性加工更容易，同時保護模具。④干燥，經過磷化潤滑后的金屬具有較高的溫度(約70-85 °C)，在空氣中可自然干燥，只有當線材表面完全干燥后才可進行后續加工。
權利要求
1.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進行球化退火，工藝步驟a，爐膛內加氮氣，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550°C-600°C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750°C-850°C，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 0C-1O 0C /小時，當溫度降到650°C時停止添加甲醇，e，自然降溫至550°C以下后爐膛內開始吹強冷風冷卻，f，當爐膛溫度降至300°C時停止吹風，自然冷卻至常溫；②成品絲球化退火后進行檢驗，成品絲的晶相組織達到5-6級為合格，合格的成品絲進行時效處理，時間10-15天；③將時效處理后的成品絲放到處理池內進行表面處理，工藝步驟a，在酸洗池內進行三道酸洗，第一道酸洗控制參數，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，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，鹽酸濃度15-20%，溫度常溫，酸洗時間0.5-2小時，b，在水洗池內進行水洗，C，在草酸池內進行草酸洗，草酸洗控制參數，草酸濃度0.5-2%，溫度常溫，時間0.5-1分鐘，d，在磷化池內進行磷化，磷化控制參數，主鹽Zn (H2P04) 2濃度57_67pt，游離酸H3P04濃度8-llpt，磷化時間5-15分鐘，磷化溫度70-85 °C, e，在皂化池內進行皂化，控制參數，C17H35COONa濃度1.5-2.5pt，皂化時間2-5分鐘，皂化溫度70-85 ° C，④干燥。
2.實施權利要求1所述高精度冷鐓成品絲處理工藝的設備，其特征在于:包括球化退火爐和處理池,球化退火爐具有外爐膛、內爐膛、爐蓋和離心風扇，內爐膛設在外爐膛內，外爐膛外設有電加熱裝置，所述離心風扇安裝于內爐膛爐底和外爐膛爐底之間，離心風扇工作時，在內爐膛內、內爐膛頂與爐蓋空隙、內爐膛與外爐膛爐壁空隙、內爐膛與外爐膛爐底空隙之間形成強制對流回路，所述退火爐設有氮氣進口、甲醇進口、鼓風進口和過壓排氣□。
3.如權利要求2所述的實施高精度冷鐓成品絲處理工藝的設備，其特征在于:所述爐蓋與內爐膛頂正對的爐蓋底為球面弧形。
4.如權利要求2所述的實施高精度冷鐓成品絲處理工藝的設備，其特征在于:所述處理池為花崗巖材料砌成。
全文摘要
本發明公開了一種高精度冷鐓成品絲處理工藝，具有的工藝步驟為①將成品絲放入球化退火爐內進行球化退火；②成品絲球化退火后進行檢驗，合格的成品絲進行時效處理；③將時效處理后的成品絲放到處理池內進行表面處理，工藝步驟a，在酸洗池內進行三道酸洗，b，在水洗池內進行水洗，c，在草酸池內進行草酸洗，d，在磷化池內進行磷化，e，在皂化池內進行皂化，④干燥。經本發明處理的冷鐓成品絲具有球化率高、脫碳率低及潤滑易用的優點，可生產難度大、結構復雜的冷鐓制品，制品質量好，可防止制品冷鐓過程中開裂及大幅提高模具使用壽命。同時本發明還公開了一種實施高精度冷鐓成品絲處理工藝的設備。
文檔編號C21D9/52GK103114180SQ201210573519
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者陳利榮, 徐小紅, 徐順慶 申請人:瑞安市瑞利標準件有限公司