1·生產(chǎn)工藝流程及技術(shù)參數(shù)
1．1 生產(chǎn)工藝流程
熱擴(kuò)散鍍黃銅工藝:放線→表面調(diào)節(jié)→明火加熱+水浴熱處理→水冷卻→酸洗→水洗→鍍銅→水洗→鍍鋅→水洗→熱水洗→感應(yīng)熱擴(kuò)散→水冷卻→磷酸酸浸→水洗→皂浸→收線，其工藝流程如圖1所示。
1．2 技術(shù)參數(shù)
(1)可同時(shí)運(yùn)行42～56根直徑0．76～3．2mm鋼絲;
(2)鋼絲運(yùn)行方式為直線浸入式，鋼絲運(yùn)行間距15～20mm;槽體總寬度1100mm;
(3)鋼絲運(yùn)行標(biāo)高+915mm，微張力運(yùn)行;
(4)Dv=80mm·m/min，年生產(chǎn)能力1萬～1．5萬t;
(5)生產(chǎn)線長度260～280m。
2·主要組成部分功能特點(diǎn)
2．1 收放線
收放線時(shí)，鋼絲處于一定的恒定微張力下，使每根鋼絲完全同步，避免鋼絲絞絲。張力根據(jù)鋼絲的直徑來確定，張力太大，易磨損導(dǎo)線孔，還會造成鋼絲在熱處理爐中有伸長，使電鍍后的鋼絲破斷拉力值降低，影響后續(xù)的水箱拉拔;張力太小，鋼絲易跳出放線工字輪而斷絲，或者造成鋼絲在熱處理爐中絞絲，使鋼絲加熱不均勻，影響鋼絲的力學(xué)性能。
2．2 調(diào)節(jié)槽
調(diào)節(jié)槽也叫脫脂槽，是為熱處理做準(zhǔn)備的，可以看作熱處理的一部分。在生產(chǎn)中，脫脂槽必須連續(xù)工作，先洗去鋼絲表面因拉拔而殘余的硼砂或皂粉，后涂上均勻的脫脂液，其目的是使鋼絲表面獲得均勻一致的色澤，使鋼絲在爐內(nèi)能均勻地接受輻射加熱，以便使每根鋼絲線溫相同。脫脂液能控制鋼絲在爐內(nèi)的升溫速度并控制鋼絲在爐中的氧化過程，易于后續(xù)酸洗。
2．3 明火加熱和水浴熱處理
鋼絲在中絲拉拔中，由于晶格歪扭、晶粒破碎等原因，出現(xiàn)冷加工硬化現(xiàn)象，需要對其進(jìn)行熱處理，以便后續(xù)的水箱拉拔。明火爐加熱分4段連續(xù)進(jìn)行，*段爐溫1000～1040℃;第2段1010～1050℃;第3段1000～1040℃;第4段950～960℃，要控制好各加熱段的CO含量。鋼絲熱處理溫度變化如圖2所示。
鋼絲在620℃時(shí)形成氧化皮，吸熱加快，升溫加快。在750℃左右，鋼絲組織發(fā)生相變，需吸熱，所以出現(xiàn)一個(gè)溫度平臺。在950℃左右保溫，讓殘余滲碳體通過原子擴(kuò)散逐步融入奧氏體中，并使奧氏體均勻化，如果保溫不充分，融入奧氏體中的碳就少，會降低鋼絲的強(qiáng)度。如果鋼絲在高溫區(qū)時(shí)間過長，奧氏體晶粒生長過大，隨著晶粒的長大，在晶粒的交界處(晶界)P，S等有害元素大量聚積，也會影響鋼絲的強(qiáng)度。晶粒相對較小時(shí)，有害元素易被分離，對晶格的影響就小。
奧氏體化后的鋼絲進(jìn)入水浴溶液替代鉛液完成等溫索氏體轉(zhuǎn)變，其原理是通過向水中添加水溶性的高分子化合物，改變水浴溶液中固、液、氣三者之間的表面張力，人為地保持和穩(wěn)定膜沸騰狀態(tài)，加大膜沸騰的時(shí)間，從而降低液體中鋼絲由650℃到500℃的冷卻速度，保證索氏體組織轉(zhuǎn)變所需的時(shí)間(相當(dāng)于鋼絲在鉛時(shí)間)，鋼絲索氏體轉(zhuǎn)變完成，達(dá)到與鉛浴熱處理同樣的效果。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的鋼絲在水浴(含添加劑)溶液中的冷卻曲線與鉛液、水冷卻曲線對比圖如圖3所示。由圖3可以看出，由于汽化熱的作用，蒸汽膜在650～500℃能夠使鋼絲緩慢均勻地冷卻(與鉛浴處理非常相似的冷卻段)，大概有8～18s的穩(wěn)定轉(zhuǎn)變過程，在此時(shí)間段內(nèi)，完全可實(shí)現(xiàn)索氏體的等溫轉(zhuǎn)變。
水浴熱處理過程中，鋼絲和水不直接接觸，鋼絲通過蒸汽膜與水進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)鋼絲的慢速冷卻。鋼絲在任何時(shí)候都不能與水接觸(圖4)，在轉(zhuǎn)變未完成之前，鋼絲必須被膜態(tài)沸騰產(chǎn)生的蒸汽膜所包圍。轉(zhuǎn)變沒有結(jié)束，鋼絲與水接觸會形成馬氏體。水浴淬火工藝采用雙段水浴淬火，分為水浴Ⅰ—空冷—水浴Ⅱ，各段的長度對鋼絲的淬火狀態(tài)有直接的影響，在水浴淬火的過程中，主要控制的工藝參數(shù)是水浴Ⅰ長度、空冷長度和水浴Ⅱ長度。鋼絲在水浴Ⅰ中的組織是過冷奧氏體，在空氣段中開始由過冷奧氏體轉(zhuǎn)變成為索氏體(相變放出的熱在空氣后段使鋼絲又變紅)，水浴Ⅱ中得到更多的索氏體，在出水浴Ⅱ后鋼絲組織轉(zhuǎn)變的過程基本結(jié)束，*終得到索氏體組織的鋼絲。
2．4 水冷卻
熱處理后，鋼絲在進(jìn)入下道工序之前要進(jìn)行冷卻。
2．5 酸洗
酸洗是利用鋼絲和鹽酸反應(yīng)生成的氫氣來剝離氧化皮，其目的是除去鋼絲加熱過程中產(chǎn)生的氧化物。一般來說，在鹽酸溶液中會發(fā)生如下反應(yīng)。
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，
Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl+4H2O，
FeO+2HCl=FeCl2+H2O，
2FeCl3+Fe=3FeCl2，
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
酸洗過程中，有2/3的鹽酸和鋼絲反應(yīng)，1/3和氧化皮反應(yīng)。
2．6 水沖洗
酸洗后水沖洗是為了洗去鋼絲表面的殘余鹽酸。