一种低损耗长寿命用丝绳及其加工工艺

申请号 CN202310502839.4 申请日 2023-05-06 公开(公告)号 CN116460164B 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 无锡市时捷钢绳有限公司; 发明人 唐正伟; 杨志洪;
摘要 本 发明 涉及 钢 丝绳 技术领域,具体为一种低损耗长寿命用 钢丝绳 及其加工工艺。包括以下步骤:步骤1:将盘条依次经过干拉、一次 退火 、湿拉,使得直径为1.0±0.02mm;二次退火,得到的预拉钢丝;步骤2:将预拉钢丝 酸洗 、 镀 锌 处理;然后置于甲酰胺溶液浸泡处理,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;步骤3:将镀锌钢丝置于 拉丝 模具中,配合拉丝 润滑剂 ,进行多次 拉拔 处理,得到 基础 钢丝;步骤4:将基础钢丝 喷涂 捻制 润滑油 ,捻制;得到钢丝绳。
权利要求

1.一种低损耗长寿命用丝绳的加工工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:将盘条依次经过干拉、一次退火、湿拉,使得直径为1.0±0.02mm;二次退火,得到的预拉钢丝;
步骤2:将预拉钢丝酸洗锌处理;然后置于甲酰胺溶液浸泡处理,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理:以入锥度为5~6°,出锥角度为7~8°的模具和入锥角度为3~4°,出锥角度为5~6°的模具交替拉拔,拉丝速度均为3~5m/s,每道次变形量均为10~12%;得到基础钢丝;
步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,捻制:捻向相同,捻距为5~6mm,捻股速度为10~
30m/min;得到钢丝绳
其中,拉丝润滑剂由0.8~1.2wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.2~1.8wt%的改性抗磨剂和基础润滑油POE组成;
所述抗磨剂的制备方法为:(1)将醋酸锌溶液加入到石墨烯溶液中,搅拌下,滴加氢氧化钠溶液,搅拌均匀,转移至高压釜中,在120~125℃下热反应10小时,过滤、洗涤、干燥,得到复合粉末;(2)将复合粉末分散在单宁酸水溶液中,加入三(2‑基乙基)胺,室温搅拌24小时,洗涤、干燥,然后置于Tri缓冲溶液中,加入二烷基二硫代磷酸酯,避光搅拌24小时,洗涤、干燥、研磨,得到抗磨剂;
所述改性抗磨剂的制备方法为:将抗磨剂、蓖麻油酸钠、光引发剂依次分散在有机溶剂中,升温至40~50℃,紫外光照射下,搅拌0.5~1小时,过滤、洗涤、干燥,得到改性抗磨剂;
其中,抗磨剂与蓖麻油酸钠的质量比为1:(0.2~0.4)。
2.根据权利要求1所述的一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺,其特征在于:步骤1中,所述干拉的工艺中,拉丝速度为35~50m/min、每道次变形量为15~20%,拉伸次数为15~20道次;所述一次退火的工艺中,退火温度为1000~1100℃,退火时间为2~3小时;所述湿拉的工艺中,拉丝速度为3~5m/s、每道变形量为10~15%;所述二次退火的工艺中,退火温度为800~850℃,退火时间为2~3小时。
3.根据权利要求1所述的一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺,其特征在于:步骤2
2 3
中,镀锌量控制在100~160g/m;镀锌处理的工艺为:采用氮气抹拭,气流量为5~8m/min,氮气温度为350~400℃,氮气压为0.02~0.1Mpa、锌浴温度为440~460℃,走线速度为50~55m/min。
4.根据权利要求1所述的一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺,其特征在于:步骤2中,酸洗的工艺中,走线速度为40~50m/min,酸洗液为15~20wt%的盐酸;甲酰胺溶液浸泡处理的工艺中,甲酰胺溶液的浓度为3~6wt%,浸泡温度为60~65℃,时间为20~24小时。
5.根据权利要求1所述的一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺,其特征在于:所述醋酸锌溶液的浓度为0.18~0.22g/mL;所述氧化石墨烯溶液0.48~0.52mg/mL,醋酸锌溶液与氧化石墨烯溶液的体积1:1;复合粉末、单宁酸水溶液中单宁酸、二烷基二硫代磷酸酯的质量比为1:0.25:(0.9~1.2)。
6.根据权利要求1~5任一项所述一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺加工得到的钢丝绳,其特征在于:所述钢丝绳为7×19结构;由1根中心股和6根外层股组成,中心股和外层股的结构相同,由里至外依次为1根基础钢丝、6根基础钢丝、12根基础钢丝;所述基础钢丝的直径为0.20±0.02mm;所述钢丝的直径为3±0.3mm。

说明书全文

一种低损耗长寿命用丝绳及其加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及钢丝绳技术领域,具体为一种低损耗长寿命用钢丝绳及其加工工艺。

背景技术

[0002] 钢丝绳是一种基于多股钢丝以不同结构捻合而成的工程绳索,在国民经济中占有十分重要的地位,小到日常生活用晾衣机,大到车引牵伸、缆车导轨等机械、航空、建筑和国防军工等各行各业,具有不可替代性。
[0003] 众多钢丝绳中,锌钢丝具有良好的耐腐蚀性,可以适用于露天、雨天等应用环境。同时镀锌钢丝绳成本较低,常常被用在汽车离合、汽车牵引等汽车工件中。但是,由于钢丝背面镀有锌层,钢丝绳在捻股等制备过程中,存在开裂、脱落、锌堆积等缺陷,从而使得钢丝绳的机械性能较差,在长期压工作中,磨损较高,导致存在抗疲劳性较差、耐磨性低等缺点,使得钢丝绳使用寿命不长。
[0004] 因此,需要优化含有镀锌层的钢丝绳的加工工艺,抑制制备过程中锌层产生的缺陷,保证钢丝绳的机械性能,从而得到一种低损耗长寿命的车用钢丝绳具有重要应用价值。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种低损耗长寿命用钢丝绳及其加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
[0007] 一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺,包括以下步骤:
[0008] 步骤1:将盘条依次经过干拉、一次退火、湿拉,使得直径为1.0±0.02mm;二次退火,得到的预拉钢丝;
[0009] 步骤2:将预拉钢丝酸洗、镀锌处理;然后置于甲酰胺溶液浸泡处理,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
[0010] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0011] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,捻制;得到钢丝绳。
[0012] 较为优化地,步骤1中,所述干拉的工艺中,拉丝速度为35~50m/min、每道次变形量为15~20%,拉伸次数为15~20道次;所述一次退火的工艺中,退火温度为1000~1100℃,退火温度为2~3小时;所述湿拉的工艺中,拉丝速度为3~5m/s、每道变形量为10~15%;所述二次退火的工艺中,退火温度为800~850℃,退火温度为2~3小时。
[0013] 较为优化地,步骤2中,镀锌量控制在100~160g/m2;镀锌处理的工艺为:采用氮气抹拭,气流量为5~8m3/min,氮气温度为350~400℃,氮气压力为0.02~0.1Mpa、锌浴温度为440~460℃,走线速度为50~55m/min。
[0014] 较为优化地,步骤2中,酸洗的工艺中,走线速度为40~50m/min,酸洗液为15~20wt%的盐酸;甲酰胺溶液浸泡处理的工艺中,甲酰胺溶液的浓度为3~6wt%,浸泡温度为
60~65℃,时间为20~24小时。
[0015] 较为优化地,步骤3中,多次拉拔处理的工艺中,以入锥度为5~6°,出锥角度为7~8°的模具和入锥角度为3~4°,出锥角度为5~6°的模具交替拉拔,拉丝速度均为3~5m/s,每道次变形量均为10~12%;步骤4中,捻制的工艺中,捻向相同,捻距为5~6mm,捻股速度为10~30m/min。
[0016] 较为优化地,步骤3中,拉丝润滑剂由0.8~1.2wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.2~1.8wt%的改性抗磨剂和基础润滑油POE组成。
[0017] 较为优化地,所述抗磨剂的制备方法为:(1)将醋酸锌溶液加入到石墨烯溶液中,搅拌下,滴加氢氧化钠溶液,搅拌均匀,转移至高压釜中,在120~125℃下热反应10小时,过滤、洗涤、干燥,得到复合粉末;(2)将复合粉末分散在单宁酸水溶液中,加入三(2‑基乙基)胺,室温搅拌24小时,洗涤、干燥,然后置于Tri缓冲溶液中,加入二烷基二硫代磷酸酯,避光搅拌24小时,洗涤、干燥、研磨,得到抗磨剂。
[0018] 较为优化地,所述醋酸锌溶液的浓度为0.18~0.22g/mL;所述氧化石墨烯溶液0.48~0.52mg/mL,醋酸锌溶液与氧化石墨烯溶液的体积1:1;复合粉末、单宁酸水溶液中单宁酸、二烷基二硫代磷酸酯的质量比为1:0.25:(0.9~1.2)。
[0019] 较为优化地,所述改性抗磨剂的制备方法为:将抗磨剂、蓖麻油酸钠、光引发剂依次分散在有机溶剂中,升温至40~50℃,紫外光照射下,搅拌0.5~1小时,过滤、洗涤、干燥,得到改性抗磨剂;其中,抗磨剂与蓖麻油酸钠的质量比为1:(0.2~0.4)。
[0020] 较为优化地,一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺加工得到的钢丝绳,所述钢丝绳为7×19结构;由1根中心股和6根外层股组成,中心股和外层股的结构相同,由里至外依次为1根基础钢丝、6根基础钢丝、12根基础钢丝;所述基础钢丝的直径为0.20±0.02mm;所述钢丝的直径为3±0.3mm。
[0021] 与现有技术相比,本发明的有益效果如下:方案中,通过将预拉后的钢丝镀锌处理后,先是在甲酰胺中微刻蚀,增加锌层的耐磨性;然后在拉丝润滑剂的辅助下联合两段拉伸工艺,在保证拉拔性能的基础上,有效降低拉伸过程中锌层的损耗;最后通过在捻制润滑油的辅助下,有效保证捻制效果基础上,有效提高钢丝绳的耐磨性,从而有效提高钢丝绳的低损耗和长寿命的效果。
[0022] 其中,镀锌后的钢丝绳预先使用甲酰胺溶液处理,在其表面微刻蚀,抑制表面锌层缺陷。因为一般来说镀锌后,表面会存在锌堆积,而在甲酰胺溶液中微刻蚀处理,可以降低锌层的表面粗糙度,表面可以形成微纳结构,从而氧化锌层的结构和晶界效应可以提高表面的硬度和耐磨性,从而降低拉伸和捻制过程中的磨损,降低表面疲劳和磨损。
[0023] 其中,拉伸过程中,两种不同入锥角度和出锥角度的模具,形成两段式拉伸过程,在抑制材料变形和损伤的基础上,有效提高钢丝绳的强度和韧性。较大的拉拔角度可以提高塑性变形,降低表面脆性抑制裂纹,而较小的拉拔角度能够提高强度,为了平衡强度和脆性,方案中通过引入了入锥角度和出锥角度差值为2°的两种模具进行拉伸,从而优化拉伸工艺。同时,在拉伸过程中,引入了含有抗磨剂的拉丝润滑剂作为辅助(可以有效降低拉拔过程中材料局部塑性流动不充分,抑制表面裂纹),有效降低热损伤,抑制热裂纹,从而抑制芯层缺陷,提高成品钢丝绳的低损耗和长寿命性。
[0024] 其中,捻制过程中,使用了含有改性抗磨剂的捻制润滑油,减低捻制时的磨损,从而增强钢丝绳的耐磨性。其中,抗磨剂的改性,是以烯‑点击反应为基础,将蓖麻油酸钠接枝到抗磨剂上,从而有效提高改性抗磨剂在捻制润滑油中的分散性,降低流动阻力,抑制沉降;同时修饰后,提高了抗氧化能力,增加了边界润滑基质下的低磨损保护能力,从而降低捻制过程中的摩擦系数,防止了钢丝基绳之间的不良磨损。
[0025] 其中,抗磨剂是以氧化石墨烯为基础,然后通过水热反应原位负载氧化锌,形成复合粉末,然后使用单宁酸在其表面自氧化包覆,然后接枝二烷基二硫代磷酸酯提高耐磨性的同时,抑制聚集性,从而得到的抗磨剂。其中,氧化锌粒子状,氧化石墨烯片状,有效产生滑动摩擦,有效减磨,另一方便通过包覆和接枝,不仅提高了分散性,同时,进一步提高了高温减磨性。

具体实施方式

[0026] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
[0027] 以下实施例中,氧化石墨烯溶液是由10mg/mL的氧化石墨烯单分散液稀释得到,氧化石墨烯单分散液由克拉玛依提供;单宁酸的CAS号1401‑55‑4、三(2‑氨基乙基)胺的CAS号14350‑52‑8、蓖麻油酸钠的CAS号5323‑95‑5、二烷基二硫代磷酸酯的CAS号为255881‑94‑8、光引发剂为2,4,6‑三甲基苯甲酰基‑二苯基氧化磷、盘条为直径=5.5mm的沙钢。
[0028] 所述抗磨剂的制备方法为:(1)将10mL的0.2g/mL醋酸锌溶液加入到10mL的0.5mg/mL氧化石墨烯溶液中,搅拌下,滴加12mL的0.2mol/L的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,转移至高压釜中,在120℃下水热反应10小时,过滤、洗涤、干燥,得到复合粉末;(2)将10mg复合粉末分散在25mL的0.01mg/mL的单宁酸水溶液中,加入2微升的三(2‑氨基乙基)胺,室温搅拌24小时,洗涤、干燥,然后置于pH=8.2的Tri‑HCl缓冲溶液中,加入10mg二烷基二硫代磷酸酯,避光搅拌24小时,洗涤、干燥、研磨,得到抗磨剂。
[0029] 所述改性抗磨剂的制备方法为:将10mg抗磨剂、3.5mg蓖麻油酸钠、0.1mg光引发剂依次分散在50mg二氯甲烷中,升温至45℃,紫外光照射下,搅拌1小时,过滤、洗涤、干燥,得到改性抗磨剂。
[0030] 实施例1:一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺:
[0031] 步骤1:将盘条依次经过在拉丝速度为35m/min、控制每道次变形量为15%,干拉20道次、在温度为1050℃下一次退火2小时、在拉丝速度为4m/s、控制每道变形量为10%湿拉多次,使得直径为1.0mm、在温度为850℃二次退火2小时,预拉钢丝;
[0032] 步骤2:将预拉钢丝酸洗:走线速度为45m/min,酸洗液为15wt%的盐酸,然后进行2 3
镀锌处理:镀锌量控制在100g/m;采用氮气抹拭,气流量为5m/min,氮气温度为350℃,氮气压力为0.05Mpa、锌浴温度为450℃,走线速度为50m/min;然后置于浓度为5wt%甲酰胺溶液浸泡处理24小时,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
[0033] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,以入锥角度为5°,出锥角度为7°的模具和入锥角度为3°,出锥角度为5°的模具交替拉拔,拉丝速度均为4m/s,每道次变形量均为10%;配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0034] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,在捻距为6mm,捻股速度为20m/min,下以捻向相同捻制;得到钢丝绳。
[0035] 本技术方案中,拉丝润滑剂由0.8wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.2wt%的改性抗磨剂和基础润滑油POE组成。
[0036] 实施例2:一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺:
[0037] 步骤1:将盘条依次经过在拉丝速度为35m/min、控制每道次变形量为15%,干拉20道次、在温度为1050℃下一次退火2小时、在拉丝速度为5m/s、控制每道变形量为10%湿拉多次,使得直径为1.0mm、在温度为850℃二次退火2小时,预拉钢丝;
[0038] 步骤2:将预拉钢丝酸洗:走线速度为45m/min,酸洗液为15wt%的盐酸,然后进行2 3
镀锌处理:镀锌量控制在100g/m;采用氮气抹拭,气流量为5m/min,氮气温度为350℃,氮气压力为0.05Mpa、锌浴温度为450℃,走线速度为50m/min;然后置于浓度为5wt%甲酰胺溶液浸泡处理24小时,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
[0039] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,以入锥角度为5°,出锥角度为7°的模具和入锥角度为4°,出锥角度为6°的模具交替拉拔,拉丝速度均为5m/s,每道次变形量均为12%;配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0040] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,在捻距为6mm,捻股速度为10m/min,下以捻向相同捻制;得到钢丝绳。
[0041] 本技术方案中,拉丝润滑剂由1wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.5wt%的改性抗磨剂和基础润滑油POE组成。
[0042] 实施例3:一种低损耗长寿命用钢丝绳的加工工艺:
[0043] 步骤1:将盘条依次经过在拉丝速度为35m/min、控制每道次变形量为15%,干拉20道次、在温度为1050℃下一次退火2小时、在拉丝速度为3m/s、控制每道变形量为10%湿拉多次,使得直径为1.0mm、在温度为850℃二次退火2小时,预拉钢丝;
[0044] 步骤2:将预拉钢丝酸洗:走线速度为45m/min,酸洗液为15wt%的盐酸,然后进行2 3
镀锌处理:镀锌量控制在100g/m;采用氮气抹拭,气流量为5m/min,氮气温度为350℃,氮气压力为0.05Mpa、锌浴温度为450℃,走线速度为50m/min;然后置于浓度为5wt%甲酰胺溶液浸泡处理24小时,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
[0045] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,以入锥角度为6°,出锥角度为8°的模具和入锥角度为3°,出锥角度为5°的模具交替拉拔,拉丝速度均为3m/s,每道次变形量均为10%;配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0046] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,在捻距为6mm,捻股速度为20m/min,下以捻向相同捻制;得到钢丝绳。
[0047] 本技术方案中,拉丝润滑剂由1wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.5wt%的改性抗磨剂和基础润滑油POE组成。
[0048] 对比例1:不进行甲酰胺溶液处理,其余以实施例1作为参照;
[0049] 步骤1:将盘条依次经过在拉丝速度为35m/min、控制每道次变形量为15%,干拉20道次、在温度为1050℃下一次退火2小时、在拉丝速度为4m/s、控制每道变形量为10%湿拉多次,使得直径为1.0mm、在温度为850℃二次退火2小时,预拉钢丝;
[0050] 步骤2:将预拉钢丝酸洗:走线速度为45m/min,酸洗液为15wt%的盐酸,然后进行2 3
镀锌处理:镀锌量控制在100g/m;采用氮气抹拭,气流量为5m/min,氮气温度为350℃,氮气压力为0.05Mpa、锌浴温度为450℃,走线速度为50m/min;得到镀锌钢丝;
[0051] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,以入锥角度为5°,出锥角度为7°的模具和入锥角度为3°,出锥角度为5°的模具交替拉拔,拉丝速度均为4m/s,每道次变形量均为10%;配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0052] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,在捻距为6mm,捻股速度为20m/min,下以捻向相同捻制;得到钢丝绳。
[0053] 本技术方案中,拉丝润滑剂由0.8wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.2wt%的改性抗磨剂和基础润滑油POE组成。
[0054] 对比例2:单一使用一个拉丝模具,其余以实施例1作为参照;
[0055] 步骤1:将盘条依次经过在拉丝速度为35m/min、控制每道次变形量为15%,干拉20道次、在温度为1050℃下一次退火2小时、在拉丝速度为4m/s、控制每道变形量为10%湿拉多次,使得直径为1.0mm、在温度为850℃二次退火2小时,预拉钢丝;
[0056] 步骤2:将预拉钢丝酸洗:走线速度为45m/min,酸洗液为15wt%的盐酸,然后进行2 3
镀锌处理:镀锌量控制在100g/m;采用氮气抹拭,气流量为5m/min,氮气温度为350℃,氮气压力为0.05Mpa、锌浴温度为450℃,走线速度为50m/min;然后置于浓度为5wt%甲酰胺溶液浸泡处理24小时,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
[0057] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,以入锥角度为5°,出锥角度为7°的模具拉拔,拉丝速度均为4m/s,每道次变形量均为10%;配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0058] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,在捻距为6mm,捻股速度为20m/min,下以捻向相同捻制;得到钢丝绳。
[0059] 本技术方案中,拉丝润滑剂由0.8wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.2wt%的改性抗磨剂和基础润滑油POE组成。
[0060] 对比例3:拉拔过程中,拉丝润滑剂中抗磨剂的引入量增加,其余以实施例1作为参照;
[0061] 步骤1:将盘条依次经过在拉丝速度为35m/min、控制每道次变形量为15%,干拉20道次、在温度为1050℃下一次退火2小时、在拉丝速度为4m/s、控制每道变形量为10%湿拉多次,使得直径为1.0mm、在温度为850℃二次退火2小时,预拉钢丝;
[0062] 步骤2:将预拉钢丝酸洗:走线速度为45m/min,酸洗液为15wt%的盐酸,然后进行2 3
镀锌处理:镀锌量控制在100g/m;采用氮气抹拭,气流量为5m/min,氮气温度为350℃,氮气压力为0.05Mpa、锌浴温度为450℃,走线速度为50m/min;然后置于浓度为5wt%甲酰胺溶液浸泡处理24小时,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
[0063] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,以入锥角度为5°,出锥角度为7°的模具和入锥角度为3°,出锥角度为5°的模具交替拉拔,拉丝速度均为4m/s,每道次变形量均为10%;配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0064] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,在捻距为6mm,捻股速度为20m/min,下以捻向相同捻制;得到钢丝绳。
[0065] 本技术方案中,拉丝润滑剂由1.5wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.2wt%的改性抗磨剂和基础润滑油POE组成。
[0066] 对比例4:捻制过程中,不引入改性抗磨剂,其余以实施例1作为参照;
[0067] 步骤1:将盘条依次经过在拉丝速度为35m/min、控制每道次变形量为15%,干拉20道次、在温度为1050℃下一次退火2小时、在拉丝速度为4m/s、控制每道变形量为10%湿拉多次,使得直径为1.0mm、在温度为850℃二次退火2小时,预拉钢丝;
[0068] 步骤2:将预拉钢丝酸洗:走线速度为45m/min,酸洗液为15wt%的盐酸,然后进行2 3
镀锌处理:镀锌量控制在100g/m;采用氮气抹拭,气流量为5m/min,氮气温度为350℃,氮气压力为0.05Mpa、锌浴温度为450℃,走线速度为50m/min;然后置于浓度为5wt%甲酰胺溶液浸泡处理24小时,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
[0069] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,以入锥角度为5°,出锥角度为7°的模具和入锥角度为3°,出锥角度为5°的模具交替拉拔,拉丝速度均为4m/s,每道次变形量均为10%;配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0070] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,在捻距为6mm,捻股速度为20m/min,下以捻向相同捻制;得到钢丝绳。
[0071] 本技术方案中,拉丝润滑剂由0.8wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油为基础润滑油POE。
[0072] 对比例5:捻制过程中,不对抗磨剂进行改性,直接引入抗磨剂,其余以实施例1作为参照。
[0073] 步骤1:将盘条依次经过在拉丝速度为35m/min、控制每道次变形量为15%,干拉20道次、在温度为1050℃下一次退火2小时、在拉丝速度为4m/s、控制每道变形量为10%湿拉多次,使得直径为1.0mm、在温度为850℃二次退火2小时,预拉钢丝;
[0074] 步骤2:将预拉钢丝酸洗:走线速度为45m/min,酸洗液为15wt%的盐酸,然后进行2 3
镀锌处理:镀锌量控制在100g/m;采用氮气抹拭,气流量为5m/min,氮气温度为350℃,氮气压力为0.05Mpa、锌浴温度为450℃,走线速度为50m/min;然后置于浓度为5wt%甲酰胺溶液浸泡处理24小时,洗涤,吹干,得到镀锌钢丝;
[0075] 步骤3:将镀锌钢丝置于拉丝模具中,以入锥角度为5°,出锥角度为7°的模具和入锥角度为3°,出锥角度为5°的模具交替拉拔,拉丝速度均为4m/s,每道次变形量均为10%;配合拉丝润滑剂,进行多次拉拔处理,得到基础钢丝;
[0076] 步骤4:将基础钢丝喷涂捻制润滑油,在捻距为6mm,捻股速度为20m/min,下以捻向相同捻制;得到钢丝绳。
[0077] 本技术方案中,拉丝润滑剂由0.8wt%的抗磨剂和拉丝液DS‑36组成;步骤4中,捻制润滑油由1.2wt%的抗磨剂和基础润滑油POE组成。
[0078] 实验:将实施例和对比例中制备得到的钢丝绳进行抗拉强度和疲劳测试;其中,抗拉强度是以拉力试验机进行拉伸至断裂所得,样品的标距为250mm,实验温度为25℃。疲劳测试是在加载力为160N下,在静态疲劳机上测得的,疲劳次数为5000次,并在5000次后,测试破断拉力,所得数据如下所示:
[0079]样品 抗拉强度/MPa 破断拉力/KN
实施例1 2234 77.7
实施例2 2178 74.9
实施例3 2160 74.1
对比例1 2084 70.7
对比例2 1961 65.5
对比例3 2073 70.2
对比例4 2003 68.4
对比例5 2093 71.3
[0080] 由上述的数据表明:方案中所制备得到的钢丝绳具有优异的机械强度和抗疲劳性,实施例1中静态疲劳测试5000次后,破断拉力依然可以达到77.7KN,将对比例1~5的数据与实施例1对比,可知:对比例1中由于并未进行甲酰胺溶液处理,锌层表面粗糙度增加,使得拉丝过程中,锌层磨损增加,缺陷增加,从而降低了性能。对比例2中,由于使用单一拉伸模具,降低了钢丝绳的性能。对比例3中,拉拔过程中,由于拉丝润滑剂中抗磨剂的引入量增加,使得性能下降。对比例4~5中,捻制过程中,未引入改性抗磨剂或不对抗磨剂进行改性,均对钢丝绳产生了不同程度的影响,原因在于:改性抗磨剂的引入,可以有效产生纳米级别的减磨作用,从而抑制了捻制过程中的热损伤,有效增强了钢丝绳的耐疲劳性,从而增强了寿命。另一方面,对比例5中,不对抗磨剂进行改性,降低了润滑油的抗氧化性,降低了流动度,从而使得钢丝绳性能下降。
[0081] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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