一种控制钢丝表面氧化层的工艺制造技术

本发明专利技术公开一种控制钢丝表面氧化层的工艺，涉及金属制品表面处理的技术领域。该工艺是通过下述步骤来实现的：配制氧化溶液、搅拌均匀、表面氧化、涂油下线。本发明专利技术是钢丝在热处理之后通过增加氧化工序来控制钢丝表面氧化层的结构、调整钢丝表面氧化层的厚度——即热处理之后的钢丝贯穿含有氧化溶液的氧化槽内腔，钢丝表面迅速发生氧化反应，形成均匀一致的新氧化层，而且钢丝表面氧化层的厚度和结构，可以通过调整氧化槽内腔中氧化溶液的密度来控制。这样，就会大大提高钢丝表面的质量和力学性能，满足客户对钢丝后期使用的需求，有效避免了在后期使用过程中由于氧化质量不佳造成的质量问题。

【技术实现步骤摘要】
一种控制钢丝表面氧化层的工艺
本专利技术涉及金属制品表面处理的
，更具体讲涉及一种控制钢丝表面氧化层的工艺，适用于低合金或碳素钢丝。
技术介绍
钢丝热处理过程中会不可避免形成以α-Fe+Fe3O4、FeO以及致密Fe3O4/Fe2O3为主的三大类氧化层。不同的氧化铁皮结构具有不同的性质：Fe3O4及共析组织α-Fe+Fe3O4相对于Fe2O3及FeO来说具有较高的抗拉强度，可以承受一定程度的变形。钢丝表面不同厚度与比例的氧化层，对钢丝表面的质量有着直接的影响：例如减少氧化铁皮中Fe2O3及残余FeO的含量、使氧化铁皮层中Fe3O4的含量达到最大，则可以使氧化铁皮的致密度、附着力、耐蚀性能达到最佳；再譬如钢丝氧化层中Fe2O3的含量提高，则钢丝表面粗糙、防锈能力下降。因此，对钢丝表面氧化层的质量控制是否得当，将直接影响到客户的后期使用：例如钢丝表面氧化层过厚，则附着力差，在钢丝的后期使用过程中氧化层容易脱落，现场5S差；钢丝表面氧化层粗糙，则摩擦系数波动过大，利用钢丝卷簧时会出现尺寸波动大、尺寸不稳等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种控制钢丝表面氧化层的工艺。利用本专利技术的工艺能够控制钢丝表面氧化层的结构、调整钢丝表面氧化层的厚度，得到均匀一致的氧化层，提高钢丝表面的质量和力学性能，满足客户对钢丝后期使用的需求，有效避免了在后期使用过程中由于氧化质量不佳造成的质量问题。本专利技术的目的可通过下述技术措施来实现：本专利技术的一种控制钢丝表面氧化层的工艺是通过下述步骤来实现的：A、配制氧化溶液：根据钢丝的材质和客户对钢丝后期使用过程中的氧化层要求，在氧化槽的内腔中配制密度为1.1～1.3g/ml的氧化溶液（通过调整氧化溶液的密度能够控制钢丝表面氧化层的结构、调整钢丝表面氧化层的厚度，大大提高钢丝表面的质量和力学性能，满足客户对钢丝后期使用的需求）；B、搅拌均匀：启动连通氧化槽内腔的提升泵工作，循环0.5～1h，得到混合均匀的氧化溶液；C、表面氧化：热处理之后的钢丝贯穿上述内盛氧化溶液的氧化槽内腔，钢丝浸入氧化溶液5～20s后迅速发生氧化反应，在钢丝表面形成均匀一致的新氧化层（大大提高钢丝表面的质量和力学性能，满足客户对钢丝后期使用的需求，有效避免了在后期使用过程中由于氧化质量不佳造成的质量问题）；D、涂油下线：表面氧化后的钢丝继续前移，经过在线气吹吹干后涂油，最后盘条下线。本专利技术中所述氧化溶液的液面高于钢丝的上表面（保证钢丝完全浸入氧化溶液中）。本专利技术的设计原理如下：本专利技术是钢丝在热处理之后通过增加氧化工序来控制钢丝表面氧化层的结构、调整钢丝表面氧化层的厚度——即热处理之后的钢丝贯穿含有氧化溶液的氧化槽内腔，钢丝表面迅速发生氧化反应，形成均匀一致的新氧化层，而且钢丝表面氧化层的厚度和结构，可以通过调整氧化槽内腔中氧化溶液的密度来控制。这样，就会大大提高钢丝表面的质量和力学性能，满足客户对钢丝后期使用的需求，有效避免了在后期使用过程中由于氧化质量不佳造成的质量问题。本专利技术的有益技术效果如下：利用本专利技术的工艺能够控制钢丝表面氧化层的结构、调整钢丝表面氧化层的厚度，得到均匀一致的氧化层，提高钢丝表面的质量和力学性能，满足客户对钢丝后期使用的需求，有效避免了在后期使用过程中由于氧化质量不佳造成的质量问题。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。图2是本专利技术中步骤C的状态示意图。图中序号说明：1、钢丝，2、氧化槽，3、氧化溶液，4、提升泵。具体实施方式本专利技术以下结合附图（参见图1和图2）和实施例作进一步描述：为避免重复叙述，现将本专利技术具体实施方式所涉及的技术参数统一描述如下：所述氧化溶液3的液面高于钢丝1的上表面。具体实施例中不再赘述。实施例一实施例一中客户要求得到的钢丝后期制作弹簧——钢丝中的化学成分质量百分比：C含量为0.60%、Si含量为1.70%、Mn含量为0.76%，其余为Fe，要求钢丝表面氧化层不允许颜色发红。为制得上述钢丝，实施例一的工艺是通过下述步骤来实现的：A、配制氧化溶液：根据钢丝1的材质和客户对钢丝后期使用过程中的氧化层要求，在氧化槽2的内腔中配制密度为1.2g/ml的氧化溶液3；B、搅拌均匀：启动连通氧化槽内腔的提升泵4工作，循环0.8h，得到混合均匀的氧化溶液3；C、表面氧化：热处理之后的钢丝1贯穿上述内盛氧化溶液3的氧化槽内腔，钢丝1浸入氧化溶液10s后迅速发生氧化反应，在钢丝表面形成均匀一致的黑色氧化层（满足客户要求钢丝表面氧化层不允许颜色发红的需求）；D、涂油下线：表面氧化后的钢丝1继续前移，经过在线气吹吹干后涂油，最后盘条下线。实施例一的客户验收反馈：客户检验钢丝，未有抱怨钢丝表面颜色异常现象。实施例二实施例二中客户要求得到的钢丝后期制作成型扭杆——钢丝中的化学成分质量百分比：C含量为0.55%、Si含量为1.44%、Mn含量为0.68%，其余为Fe，要求钢丝表面氧化层后期需容易清洗。为制得上述钢丝，实施例二的工艺是通过下述步骤来实现的：A、配制氧化溶液：根据钢丝1的材质和客户对钢丝后期使用过程中的氧化层要求，在氧化槽2的内腔中配制密度为1.1g/ml的氧化溶液3；B、搅拌均匀：启动连通氧化槽内腔的提升泵4工作，循环0.5h，得到混合均匀的氧化溶液3；C、表面氧化：热处理之后的钢丝1贯穿上述内盛氧化溶液3的氧化槽内腔，钢丝1浸入氧化溶液5s后迅速发生氧化反应，在钢丝表面形成均匀一致、以FeO相为主、少量Fe3O4的氧化层（由于Fe3O4含量少，客户后期涂装时氧化层很容易去除，满足客户对钢丝表面氧化层后期需容易清洗的要求）；D、涂油下线：表面氧化后的钢丝1继续前移，经过在线气吹吹干后涂油，最后盘条下线。实施例二的客户验收反馈：由于氧化层中Fe3O4含量少，客户后期涂装时氧化层很容易去除。实施例三实施例三中客户要求得到的钢丝后期用于矿山机械上筛网——钢丝中的化学成分质量百分比：C含量为0.61%、Si含量为1.72%、Mn含量为0.69%，其余为Fe，要求钢丝表面具有一定的耐磨性、能够延长尘使用寿命。为制得上述钢丝，实施例三的工艺是通过下述步骤来实现的：A、配制氧化溶液：根据钢丝1的材质和客户对钢丝后期使用过程中的氧化层要求，在氧化槽2的内腔中配制密度为1.3g/ml的氧化溶液3；B、搅拌均匀：启动连通氧化槽内腔的提升泵4工作，循环1h，得到混合均匀的氧化溶液3；C、表面氧化：热处理之后的钢丝1贯穿上述内盛氧化溶液3的氧化槽内腔，钢丝1浸入氧化溶液20s后迅速发生氧化反应，在钢丝表面形成均匀一致、以Fe3O4为主致密度高的氧化层（由于Fe3O4含量高，具有一定的耐磨性，满足客户后期使用过程中延长使用寿命的需求）；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制钢丝表面氧化层的工艺，其特征在于：所述工艺是通过下述步骤来实现的：/nA、配制氧化溶液：根据钢丝（1）的材质和客户对钢丝后期使用过程中的氧化层要求，在氧化槽（2）的内腔中配制密度为1.1～1.3g/ml的氧化溶液（3）；/nB、搅拌均匀：启动连通氧化槽内腔的提升泵（4）工作，循环0.5～1h，得到混合均匀的氧化溶液（3）；/nC、表面氧化：热处理之后的钢丝（1）贯穿上述内盛氧化溶液（3）的氧化槽内腔，钢丝（1）浸入氧化溶液5～20 s后迅速发生氧化反应，在钢丝表面形成均匀一致的新氧化层；/nD、涂油下线：表面氧化后的钢丝（1）继续前移，经过在线气吹吹干后涂油，最后盘条下线。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制钢丝表面氧化层的工艺，其特征在于：所述工艺是通过下述步骤来实现的：
A、配制氧化溶液：根据钢丝（1）的材质和客户对钢丝后期使用过程中的氧化层要求，在氧化槽（2）的内腔中配制密度为1.1～1.3g/ml的氧化溶液（3）；
B、搅拌均匀：启动连通氧化槽内腔的提升泵（4）工作，循环0.5～1h，得到混合均匀的氧化溶液（3）；
C、表面氧化：热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰山，姜玲，崔同泉，张永波，张洪龙，张涛，何录杰，
申请(专利权)人：中钢集团郑州金属制品研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41