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| 冷拔鋼絲表面裂紋成形原因分析 | | 發(fā)布者：admin 點(diǎn)擊：5957 | 鋼絲表面裂紋對鋼絲隨后的冷鐓或在交變應(yīng)力下服役的疲勞壽命影響很大。如軸承鋼絲表面裂紋造成沖球時產(chǎn)生大量廢品，多年來一直是我國鋼絲行業(yè)未能徹底解決的難題。由彈簧鋼絲制成的螺旋形彈簧主要的破壞形式是疲勞斷裂，而表面裂紋又極易成為疲勞裂紋的萌生源，從而降低彈簧的疲勞壽命。由此可見，為了防止軸承鋼絲沖球時造成鐓裂和彈簧在服役中出現(xiàn)早期破斷，避免或減輕鋼絲表面出現(xiàn)裂紋是十分必要的。
1.表面裂紋形態(tài)
在實(shí)際生產(chǎn)中，鋼絲表面可能有兩種或兩種以上的缺陷存在于同一根鋼絲上，在同一根鋼絲上也可能存在若干條深淺不一的裂紋。
(1)龜裂的形態(tài)及成因
龜裂形狀不太規(guī)則，類似龜背紋，裂口較大，深度一般不超過1.0mm，嚴(yán)重的區(qū)域甚至造成鋼材碎裂脫落。它并不通條產(chǎn)生，呈斷續(xù)分布，裂區(qū)長度一般不超過200mm。對裂紋區(qū)取樣制成橫向金相試樣，觀察發(fā)現(xiàn)鋼材橫截面上組織存在明顯的5個區(qū)域。非裂區(qū)均屬正常組織。龜裂的產(chǎn)生原因是因為盤條碳成分局部存在嚴(yán)重偏析，使組織產(chǎn)生明顯的區(qū)域性差異，終導(dǎo)致盤條在拉拔時因形變不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生裂紋。
(2)橫裂的形態(tài)及成因
橫裂主要有三種形態(tài)：種是與鋼絲軸向成一定交角，裂口呈搓衣板狀的裂紋；第二種是舌狀裂紋；第三種是垂直于鋼絲軸向的橫紋。
產(chǎn)生橫裂的原因主要有以下幾點(diǎn)：①冷拉時壓縮率過大或拉拔速度過快；②模具入口錐度太大，使變形區(qū)太短；③鋼質(zhì)不良；④鋼絲中存在不適宜冷拔的顯微組織；⑤有酸洗氫脆；⑥潤滑不良；⑦拉絲模破碎。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，由于工藝參數(shù)較為穩(wěn)定，一般不會出現(xiàn)前兩種情況，而后四種情況有可能存在。由此可見，搓衣板狀橫裂和舌狀橫裂是由潤滑不良造成的。
2.縱裂的形態(tài)及成因
鋼絲表面的縱裂主要有兩種形態(tài)：一種是平行于鋼絲軸向的直線型裂紋；另一種是沿鋼絲軸向表面呈曲線狀分布的曲線型裂紋。
將鋼絲縱裂處制成橫向金相試樣，觀察發(fā)現(xiàn)曲線型縱裂實(shí)際上就是折疊，和宏觀形態(tài)為鋸齒狀的折疊在高倍下相類似。其主要特征為裂縫與鋼絲表面斜交，其邊緣一般有嚴(yán)重的脫碳存在，縫內(nèi)常伴隨有氧化物夾雜。大量檢驗結(jié)果表明，折疊的深度隨鋼種、爐號、產(chǎn)地、規(guī)格的不同差異很大，一般在0.08—0.45mm之間，少數(shù)嚴(yán)重的可達(dá)1mm以上。有的盤條上只有一條折疊，有的則多達(dá)7、8條折疊，甚至更多。產(chǎn)生原因是由于鋼錠或鋼材表面凹凸不平及尖銳的棱角等，在軋制過程中疊附在鋼材上，或是耳子在后續(xù)軋制時疊合而成。
從縱裂產(chǎn)生原因的角度來看，直線型縱裂實(shí)際上可細(xì)分為三種：①實(shí)為折疊；②實(shí)為劃傷；③真正的裂紋。在這三種裂紋中，主要是折疊和劃傷，真正的裂紋很少。折疊和劃傷二者誰占的比例大應(yīng)視具體條件而定，有時候折疊較多，有時候劃傷較多。
3.折疊在拉拔過程中的深度變化情況
由于對鋼絲表面質(zhì)量危害的是折迭，故考察了折疊在拉拔過程中的深度變化情況。因盤條或鋼絲上的折疊隨位置不同深淺差異較大。折疊深度及其所占鋼絲直徑百分比隨絲徑的減小而減小。主要原因是盤條長時間的球化退火、酸洗及半成品的反復(fù)再結(jié)晶退火、酸洗，把表面的鋼材給消除了一部分，使得折疊的深度大大下降。加之折疊在熱處理出爐后爆水(指盤條或鋼絲退火出爐后立即浸入冷水之中，以便去掉或疏松鋼材表面的氧化鐵皮)和拉拔過程中不擴(kuò)展，終使得GCr15鋼絲表面缺陷逐漸變淺，由不合格轉(zhuǎn)為合格。在實(shí)際生產(chǎn)中，綜合合格率明顯大于一次合格率就是這個原因。
4.結(jié)論
(1)GCr15軸承鋼絲和彈簧鋼絲(包括65Mn、60Si2Mn、70號鋼)表面裂紋有六種基本形態(tài)。
(2)鋼絲表面縱裂實(shí)質(zhì)上主要是折疊和劃傷，真正的裂紋很少。
(3)應(yīng)加強(qiáng)工藝管理，盡可能避免由工藝因素而產(chǎn)生的劃傷和橫裂。
(4)應(yīng)加強(qiáng)原材料進(jìn)廠檢驗，盡量選擇折疊或劃傷少而淺的熱軋盤條投料。
(5)對于一些質(zhì)量要求較高的鋼絲，如轎車懸架簧用鋼絲和閥門簧用鋼絲，可用扒皮機(jī)去除盤條的表面劃傷和折疊。(圖/文www.n9955.com) | 上一頁：鋼筋切斷機(jī)安全操作規(guī)程
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