專利名稱：用于自動(dòng)卷繞的鋼絲及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)卷繞的鋼絲及其生產(chǎn)方法。
迄今為止，作為一種用于自動(dòng)卷繞的不銹鋼絲，已將在其表面上具有Ni鍍層的不銹鋼絲進(jìn)行拉延而獲得的鋼絲用于改進(jìn)拉延步驟和后續(xù)步驟(例如，卷繞步驟)時(shí)的潤滑性能。這種鍍Ni的常規(guī)鋼絲同普通表面涂敷鋼絲(例如鍍鉛鋼絲)和用草酸鹽處理過的鋼絲相比較，具有極好的各種用途。
然而，從要求鋼絲具有更高性能(例如，較高卷速時(shí)的更高潤滑性能)的目前狀況來看，上述常規(guī)鋼絲并不總是能完全滿足上述要求。
一般來說，由于不銹鋼絲的導(dǎo)熱性低劣、具有韌性而且顯示出嚴(yán)重的加工硬化，所以不銹鋼絲在拉延時(shí)的可加工性和后續(xù)步驟中的可加工性方面劣于碳鋼絲。因此，不銹鋼絲存在著拉延時(shí)潤滑性能差、在后續(xù)步驟(例如卷繞步驟)中加工速度低的缺點(diǎn)，并且在恒定地制取具有一致形狀產(chǎn)品方面存在許多困難。
本發(fā)明的目的是提供一種用于自動(dòng)卷繞的鋼絲的生產(chǎn)方法，該鋼絲在拉延步驟和隨后的步驟中具有極好的潤滑性能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于自動(dòng)卷繞的鋼絲，該鋼絲在拉延步驟和隨后的步驟中具有極好的潤滑性能。
從以下敘述中可看出本發(fā)明的其它目的和效果。
本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)卷繞的鋼絲的生產(chǎn)方法，所述方法包括以下步驟將厚度為1-5μm的Ni層鍍于含有以下組分的鋼絲上0.15ωt.%或更低的碳，1.00ωt.%或更低的硫，2.00ωt.%或更低的錳，6.50ωt.%或更高但低于14ωt.%的鎳，和17.00-20.00ωt.%的鉻；在Ni層上涂敷含有鹵素的合成樹脂；對(duì)鋼絲進(jìn)行拉延使其斷面收縮率至少為60%，同時(shí)將其表面粗糙度調(diào)整到0.8-12s范圍。
本發(fā)明還涉及一種用于自動(dòng)卷繞的鋼絲，該鋼絲包括一種有以下組分的鋼絲0.15ωt.%或更低的碳，1.00ωt.%或更低的硫，2.00ωt.%或更低的錳，6.50ωt.%或更高但低于14ωt.%的鎳，和
17.00-20.00ωt.%的鉻；在鋼絲上具有厚度為0.3-1.7μm的Ni鍍層，而且在Ni層上還涂敷含有鹵素的合成樹脂，所述鋼絲的抗拉強(qiáng)度至少為160kgf/mm2，其表面粗糙度為0.8-12s。
在本發(fā)明中，在最終拉延后的鋼絲表面粗糙度為0.8s(0.6-0.9μm)到12s(9-15μm)(按照J(rèn)ISB601和B659)。為了達(dá)到上述拉延后鋼絲的表面粗糙度，必需適當(dāng)?shù)乜刂圃箱摻z的表面粗糙度和鍍敷條件(鍍液的組分和pH值，溫度，電流，攪拌等)。
拉延前鍍Ni層厚度為1-5μm，優(yōu)選約3μm。如果Ni層太厚，將降低鋼絲的強(qiáng)度。
含鹵素的合成樹脂實(shí)例包括氯化聚乙烯、聚三氟氯乙烯和聚四氟乙烯。在鋼絲上涂敷合成樹脂所用的方法沒有特別的限定，由于易于操作故優(yōu)選使用浸漬涂敷法。拉延后合成樹脂涂層厚度優(yōu)選為0.1-1μm。
也不特別限定用于拉延鋼絲所用的模具，其實(shí)例包括WC合金模、金剛石模和燒結(jié)金剛石模，各模具的模角為12-15°。不特別限定拉延條件，只要斷面收縮率至少為60%，優(yōu)選75-85%，同時(shí)將其表面粗糙度調(diào)整在0.8-12s范圍內(nèi)。例如，當(dāng)精整模的直徑為1mm時(shí)，拉延速度通常為300-1，000m/min。
進(jìn)行拉絲時(shí)通常都使用潤滑劑。主要由含有二硫化鉬和石灰的硬脂酸鈣組成的潤滑劑，通常被用作潤滑劑。
拉延后鍍Ni層厚度，即本發(fā)明用于自動(dòng)卷繞的鋼絲的鍍Ni層厚度為0.3-1.7μm，優(yōu)選約1μm。
因?yàn)楸景l(fā)明的鋼絲用于彈簧，其抗拉強(qiáng)度必需至少為160kgf/mm2。
根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)由于減少了拉延時(shí)模具和鋼絲之間的摩擦阻力，故可以增加拉延速度。
(2)由于潤滑劑進(jìn)入具有特定表面粗糙度的鋼絲表面的凹形部分而提高了潤滑性能，則可降低拉延時(shí)的磨損而延長模具的壽命。
由于使用本發(fā)明的鋼絲來生產(chǎn)彈簧，故具有以下優(yōu)點(diǎn)(3)由于能夠降低壓彎模和鋼絲之間的摩擦阻力，潤滑劑進(jìn)入鋼絲表面的凹形部分，提高了潤滑性能，從而可以提高卷繞速度。
(4)可以恒定地制取具有一致形狀(例如，自由長度)的彈簧。
參考以下各實(shí)施例、參考例和對(duì)比例更詳細(xì)地?cái)⑹霰景l(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例所用的不銹鋼絲是ATST304、316和613，其組分示于以下表1中。以重量百分比(ωt.%)表示表1中各成分的含量。其余是Fe。
表1不銹鋼(ATST)CSiMnPSNiCrMo3040.0770.521.270.0250.0108.5518.580.023160.0650.621.220.0210.00811.0216.982.316310.0890.500.830.0180.0077.0616.840.01在各鋼絲上鍍Ni和涂敷合成樹脂以提供直徑為2.3mm的各種試樣。對(duì)鍍Ni后的鋼絲進(jìn)行電解拋光以降低表面粗糙度而制取試樣D(對(duì)比例)。
表2 備注試樣A，B，和C參考例試樣D，E，M和N對(duì)比例試樣F到L本發(fā)明的試樣PEC氯化聚乙烯PTFE聚四氟乙烯PFCE聚三氟氯乙烯將各試樣拉延成直徑為1mm的鋼絲，測(cè)定最終模具的壽命和拉延后鋼絲的表面粗糙度。
使用合金模和硬脂酸鈣潤滑劑借助于直型連續(xù)撥絲機(jī)進(jìn)行拉延。
表3中所示模具的壽命是拉延速度為400m/min時(shí)最終模具的壽命。
所得結(jié)果示于表3中。
表3 備注試樣A，B，和C參考例試樣D，E，M和N對(duì)比例試樣F到L本發(fā)明試樣如表3所示，顯然可看出根據(jù)本發(fā)明的方法，在拉延步驟中模具的壽命比使用僅有Ni鍍層或僅有合成樹脂涂層的常規(guī)試樣時(shí)的壽命長。
在表面粗糙度很細(xì)的試樣D(對(duì)比例)中，由于潤滑劑很難被保持在鋼絲的表面上。因而很容易發(fā)生磨損，模具的壽命也很短。
在試樣E(對(duì)比例)中，在鋼絲拉長后表面大大地變粗糙，因此，在外觀上該鋼絲不適宜于用作高質(zhì)量不銹鋼材料。
在試樣M(對(duì)比例)中，盡管達(dá)到了延長模具壽命的效果，但由于鍍層厚度薄，在拉延后部分地暴露出不銹鋼基材。
使用自動(dòng)卷簧機(jī)用經(jīng)過上述拉延的各種鋼絲(除對(duì)比例的試樣E以外)來生產(chǎn)彈簧。由于不銹鋼基材暴露于外，不能將試樣E用于生產(chǎn)彈簧。彈簧的技術(shù)規(guī)格如下鋼絲直徑1.0mm線圈中心直徑10.0mm總卷繞數(shù)8.5有效卷繞數(shù)7.5自由長度40.0mm
在生產(chǎn)彈簧時(shí)，由于Ni鍍層厚度大，試樣N(對(duì)比例)的Ni鍍層發(fā)生鱗狀剝落，因而被終止生產(chǎn)彈簧。
使用精密自動(dòng)卷簧機(jī)由各種試樣(除試樣E和N以外)制造300彈簧，然后測(cè)定平均自由長度和標(biāo)準(zhǔn)偏差。所得結(jié)果示于以下表4中。
表4 備注試樣A，B，和C參考例試樣D，E，M和N對(duì)比例試樣F到L本發(fā)明的試樣從示于表4的結(jié)果可清楚地看出，顯然用本發(fā)明的鋼絲生產(chǎn)的彈簧顯示出自由長度上的偏差較小。
彈簧的實(shí)際自由長度與目標(biāo)自由長度的比值稱為“自由長度比”，用彈簧的自由長度比來確定彈簧的質(zhì)量。通常，精密彈簧可容許的自由長度比為±0.1%，而超精密彈簧可容許的自由長度比為±0.05%。在圖5中示出了以上生產(chǎn)的精密彈簧和超精密彈簧的次品百分?jǐn)?shù)。
表5 備注試樣A，B，和C參考例試樣D，E，M，和N對(duì)比例試樣F到L本發(fā)明的試樣如同圖5所示，顯然本發(fā)明的各試樣同各對(duì)比例和參考例的試樣相比較，顯示出極低的次品百分?jǐn)?shù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的方法，可以降低拉延時(shí)模具和鋼絲之間的摩擦阻力，并能延長模具的壽命。通過使用本發(fā)明鋼絲，由于可以降低壓彎模和鋼絲之間的摩擦阻力，并且潤滑劑可進(jìn)入鋼絲表面上的凹形部分，從而能提高鋼絲的潤滑性能，并能提高卷速。此外，能夠恒定地制取具有一致形狀的彈簧。
在參考本發(fā)明的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明的同時(shí)，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變更和修改，這對(duì)熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員來說是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于自動(dòng)卷繞的鋼絲的生產(chǎn)方法，所述方法包括以下步驟將厚度為1-5μm的Ni層鍍于含有以下組分的鋼絲上0.15wt.%或更低的碳，1.00wt.%或更低的硫，2.00wt.%或更低的錳，6.5wt.%或更高但低于14wt.%的鎳，和17.00-20.00wt.%的鉻；在Ni層上涂敷含有鹵素的合成樹脂；對(duì)鋼絲進(jìn)行拉延使其斷面收縮率至少為60%，同時(shí)將其表面粗糙度調(diào)整到0.8-12s范圍。
2.一種用于自動(dòng)卷繞的鋼絲，該鋼絲包括含有以下組分的一種鋼絲0.15ωt.%或更低的碳，1.00ωt.%或更低的硫，2.00ωt.%或更低的錳，6.50ωt.%或更高但低于14ωt.%的鎳，和17.00-20.00ωt.%的鉻；在鋼絲上具有厚度為0.3-1.7μm的Ni鍍層，在Ni層上還涂敷含有鹵素的合成樹脂，所述鋼絲的抗拉強(qiáng)度至少為160kgf/mm2，其表面粗糙度為0.8-12s。
全文摘要
用于自動(dòng)卷繞的鋼絲的生產(chǎn)方法，它包括將厚度為1—5μm的Ni層鍍于以下組分(wt.％)的鋼絲上碳≤0.15％，硫≤1.00％，錳≤2.00％，鎳6.5—14％，鉻17.00—20.00％；在Ni層上涂敷含有鹵素的合成樹脂；對(duì)所述鋼絲進(jìn)行拉延使其斷面收縮率至少為60％，同時(shí)將其表面粗糙度調(diào)整到0.8—12s范圍。用于自動(dòng)卷繞的鋼絲，它含有上述組分；在鋼絲上具有厚度為0.3—1.7μm的Ni的鍍層，在Ni層上涂敷含有鹵素的合成樹脂，該鋼絲的抗拉強(qiáng)度至少為160kgf/mm
文檔編號(hào)C22C38/00GK1099320SQ94101108
公開日1995年3月1日 申請(qǐng)日期1994年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月29日
發(fā)明者山本進(jìn) 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社