一种对钢丝进行在线处理的工艺

1.本发明属于钢丝表面处理领域，具体涉及一种对钢丝进行在线处理的工艺。


背景技术：

2.在拉丝过程中，钢丝在经过模具挤压后，在电子显微镜下观察，钢丝表面形成密集的犁沟状微观形貌，且犁沟中充满大量残余拉丝粉，如图1和图2所示。
3.这种形貌对钢丝及钢丝加工件的耐腐蚀性产生极大的影响。
4.（1）钢丝表面残余拉丝粉在后续固溶热处理过程中发生渗碳，钢丝表面生成耐腐蚀性差的金属碳化物，严重影响材料耐腐蚀性能。
5.（2）钢丝表面的犁沟状形貌在空气潮湿的环境下促使钢丝表面发生间隙腐蚀，破坏材料耐腐蚀性能。


技术实现要素：

6.发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种对钢丝进行在线处理的工艺，经过该发明处理后，钢丝表面由犁沟状形貌且表面残余拉丝粉的状态变化表面平滑，且拉丝粉被清除，钢丝制品耐腐蚀性能显著提升。
7.技术方案：本发明所述的一种对钢丝进行在线处理的工艺，包括如下步骤：（1）将碳化硅颗粒通过机械研磨制备成微米状碳化硅粉末；（2）制备溶液；（3）将微米状碳化硅粉末加入到溶液中，并搅拌，形成碳化硅悬浊液；（4）将碳化硅悬浊液加入超声波发生器中，并将超声波发生器安装在拉丝线上，分别在固溶处理前以及最后一道拉丝模具后。
8.在一些实施方式中，步骤（1）中状碳化硅粉末的粒径规格为100-1000
µ
m。
9.在一些实施方式中，步骤（2）溶液的包括如下质量份数的组分：氢氧化钠15-18份，硅酸钠30-35份，三氯乙烯10-15份，工业酒精50-100份，水1000-1500份。
10.在一些实施方式中，所述工业酒精的浓度为45%-50%。
11.在一些实施方式中，步骤（3）微米状碳化硅粉末的加入量与溶液的质量比为：150-200：1000。
12.在一些实施方式中，步骤（4）中超声波发生器的功率为50-70w，频率为30-50khz。
13.另一方面，本发明还公开了一种弹簧，该弹簧通过上述处理工艺处理后的钢丝制成，将钢丝通过绕簧处理加工成弹簧，测试弹簧表面微观形貌及抗疲劳性能。
14.有益效果：本发明的有益效果如下：（1）由图1和图2可以看出，钢丝表面呈现密集的犁沟状形貌，犁沟状形貌突中出的棱宽度≤20um，在处理器处理过程中，超声波通过空化作用提供能量，带动微米状碳化硅在钢丝表面快速运动，从而将钢丝表面犁沟状形貌中突出的棱打磨平滑，另外，酒精溶液对钢
丝表面拉丝粉具有很强的溶解作用，通过处理，钢丝表面变为平滑形貌，且拉丝粉被清除。
15.经过处理器处理后，钢丝表面由犁沟状形貌变为光滑形貌，钢丝表面残余拉丝粉被清除，如图3和图4所示。
16.（2）钢丝及钢丝制品耐腐蚀性能显著提升，图5为未经过处理的钢丝加工成弹簧后在饱和次氯酸钠溶液中浸泡24小时后的腐蚀情况，图6为经过处理的钢丝加工的弹簧在饱和次氯酸钠溶液中浸泡24小时之后的腐蚀情况。
17.（3）本发明工艺简单，投资少，处理效果明显，处理效率高，非常适宜在工业化大生产中投入使用。
附图说明
18.图1处理前的钢丝表面形貌图；图2为处理前的钢丝表面成分元素分布图；图3处理后的钢丝表面形貌图；图4为处理后的钢丝表面成分元素分布图；图5为未经过处理的钢丝加工成弹簧后在饱和次氯酸钠溶液中浸泡24小时后的腐蚀情况；图6为经过处理的钢丝加工的弹簧在饱和次氯酸钠溶液中浸泡24小时之后的腐蚀情况。
实施方式
19.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例
23.一种对钢丝进行在线处理的工艺，包括如下步骤：（1）将碳化硅通过机械研磨法制备成微米状碳化硅粉末，粉末规格在120-550
µ
m范围内；（2）将碳化硅粉末加入溶液中，形成碳化硅悬浊液，1000ml溶液加入150g碳化硅粉
末；其中溶液包括如下质量份数的组分：氢氧化钠15g，硅酸钠30g，三氯乙烯10ml，45%工业酒精50ml，水1000ml。
24.（3）将碳化硅悬浊液加入超声波发生器中，超声波功率为50w，频率为30khz，形成碳化硅悬浊液超声波处理器；（4）将处理器安装在拉丝线上，每条拉丝线配备两台处理器，分别安装在钢丝固溶处理之前与最后一道拉丝工序之后，处理过程具体根据拉丝速率确定，时间约为2分钟。
25.另一方面，本发明还公开了一种弹簧，所述弹簧通过所述处理工艺处理后的钢丝制成，将钢丝通过绕簧处理加工成弹簧，测试弹簧表面微观形貌及耐腐蚀性能。
实施例
26.一种对钢丝进行在线处理的工艺，包括如下步骤：（1）将碳化硅通过机械研磨法制备成微米状碳化硅粉末，粉末规格在260-640
µ
m范围内；（2）将碳化硅加入溶液中，形成碳化硅悬浊液，1000ml溶液配入180g碳化硅粉末；其中溶液包括如下质量份数的组分：氢氧化钠16g，硅酸钠32g，三氯乙烯12ml，48%工业酒精80ml，水1000ml。
27.（3）将碳化硅悬浊液加入超声波发生器中，超声波功率为60w，频率为40khz，形成碳化硅悬浊液超声波处理器；（4）将处理器安装在拉丝线上，每条拉丝线配备两台处理器，分别安装在钢丝固溶处理之前与最后一道拉丝工序之后，处理过程具体根据拉丝速率确定，时间约为2分钟。
28.另一方面，本发明还公开了一种弹簧，所述弹簧通过所述处理工艺处理后的钢丝制成，将钢丝通过绕簧处理加工成弹簧，测试弹簧表面微观形貌及耐腐蚀性能。
实施例
29.（1）将碳化硅通过机械研磨法制备成微米状碳化硅粉末，粉末规格在550-970
µ
m范围内；（2）将碳化硅加入溶液中，形成碳化硅悬浊液，1000ml溶液配入200g碳化硅粉末；其中溶液包括如下质量份数的组分：氢氧化钠18g，硅酸钠35g，三氯乙烯15ml，50%工业酒精100ml，水1000ml。
30.（3）将碳化硅悬浊液加入超声波发生器中，超声波功率为70w，频率为50khz，形成碳化硅悬浊液超声波处理器；（4）将处理器安装在拉丝线上，每条拉丝线配备两台处理器，分别安装在钢丝固溶处理之前与最后一道拉丝工序之后，处理过程具体根据拉丝速率确定，时间约为2分钟。
31.另一方面，本发明还公开了一种弹簧，所述弹簧通过所述处理工艺处理后的钢丝制成，将钢丝通过绕簧处理加工成弹簧，测试弹簧表面微观形貌及耐腐蚀性能。
32.测试结果如表1所示：表1：实施例测试结果以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人
员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种对钢丝进行在线处理的工艺，其特征在于：包括如下步骤：（1）将碳化硅颗粒通过机械研磨制备成微米状碳化硅粉末；（2）制备溶液；（3）将微米状碳化硅粉末加入到溶液中，并搅拌，形成碳化硅悬浊液；（4）将碳化硅悬浊液加入超声波发生器中，并将超声波发生器安装在拉丝线上，分别在固溶处理前以及最后一道拉丝模具后。2.根据权利要求1所述的一种对钢丝进行在线处理的工艺，其特征在于：步骤（1）中状碳化硅粉末的粒径规格为100-1000
µ
m。3.根据权利要求1所述的一种对钢丝进行在线处理的工艺，其特征在于：步骤（2）溶液的包括如下质量份数的组分：氢氧化钠15-18份，硅酸钠30-35份，三氯乙烯10-15份，工业酒精50-100份，水1000-1500份。4.根据权利要求3所述的一种对钢丝进行在线处理的工艺，其特征在于：所述工业酒精的浓度为45%-50%。5.根据权利要求1所述的一种对钢丝进行在线处理的工艺，其特征在于：步骤（3）微米状碳化硅粉末的加入量与溶液的质量比为：150-200：1000。6.根据权利要求1所述的一种对钢丝进行在线处理的工艺，其特征在于：步骤（4）中超声波发生器的功率为50-70w，频率为30-50khz。7.一种弹簧，其特征在于：所述弹簧通过所述权利要求1-6任意一项处理工艺处理后的钢丝制成，将钢丝通过绕簧处理加工成弹簧，测试弹簧表面微观形貌及抗疲劳性能。

技术总结
本发明公开了一种对钢丝进行在线处理的工艺，处理工艺包括：将市售碳化硅颗粒通过机械研磨制备成微米状碳化硅粉末；制备悬浊液：将微米状碳化硅粉末加入到酒精溶液中，并搅拌，形成碳化硅悬浊液；将碳化硅悬浊液加入超声波发生器中，并将超声波发生器安装在拉丝线上，分别在固溶处理前以及最后一道拉丝模具后。经过本发明处理后，钢丝表面由犁沟状形貌变为光滑形貌，钢丝表面残余拉丝粉被清除，钢丝耐腐蚀性能显著提升。丝耐腐蚀性能显著提升。丝耐腐蚀性能显著提升。


技术研发人员：沈好 张芮 袁梦琪 濮铭 孟舒晨 王合钊 汪顺林 高宇 路毅 史茜
受保护的技术使用者：江苏工程职业技术学院
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/18