具有润滑薄层膜的钢线制造方法及其延拉模具技术

本发明专利技术涉及一种具有润滑薄层膜的钢线制造方法及其延拉模具，使用以奥氏体（ａｕｓｔｅｎｉｔｅ）系不锈钢为基材的钢线，该奥氏体系不锈钢钢线基本上含有１７％以上的铬（Ｃｒ）及８％以上的镍（Ｎｉ）；上述钢线经固溶化处理，然后在其表面涂附一层含钼结合剂，待其干燥硬化而形成一层干式薄膜后，该钢线经复式入角延拉模具延拉制成钢线，本发明专利技术具有增加保留钢线润滑效果，提高钢线成品品质的优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有润滑薄层膜的钢线制造方法及其延拉模具。传统的延拉工具机是在一机器床面上装置至少一具以上的延拉模具及由钢线卷绕的线圈绞盘，钢线经由延拉模具，达到缩减截面积的加工目的。如附图说明图1所示，一般线材延拉模具1，由于进入口d0大于拉出口d1许多，因此钢线3从进入口d0导入锥孔作延拉时，虽然能使钢线3的截面积缩减及长度增长，但由于传统线材延拉模具1进入口d0开口较大，且钢线3经过的拉出作用段1较长，钢线3与线材延拉模具1接触面积大，致使延拉时会产生高摩擦热能，不仅影响延拉操作与成品品质且模具容易损坏，相对亦会使原本附著在钢线3表面上的干式薄膜减少，以致于钢线3上的润滑结合剂附著效果较差，而不利后序产业生产制造。另外，一般不锈钢线在拉线等加工过程中，其作业流程复杂，且常出现钢线有软硬度不平均的现象及原料损耗等问题，以致于钢线的润滑效果不佳，在后序制程加工制造上会较困难，使得以钢线制成的产品的品质亦会不稳定。本专利技术的主要目的即在于提供一种具有润滑薄层膜的钢线制造方法，使拉制完成的钢线得到极佳的表面精度与抗拉强度，供后序产业直接使用。本专利技术的另一主要目的即在于提供一种用于制造具有润滑薄层膜的钢线的复式入角延拉模具，克服现有技术的不足，达到增加保留钢线润滑效果，及提高钢线制成品的再加工制造品质，供后序产业免去再次润滑的麻烦，有利直接生产制造的目的。本专利技术方法是以奥氏体(austenite)系不锈钢为基材，在其表面预先进行金属镀层的皮膜处理，并于钢线的延拉过程中通过一种有效润滑及附着钢线表面的含钼结合剂，使拉制完成的钢线得到极佳的表面精度与抗拉强度。本专利技术的特征在于采用奥氏体(austenite)系不锈钢为基材的钢线，该奥氏体系不锈钢钢材基本上含有17％以上的铬(Cr)及8％以上的镍(Ni)，上述钢线经固溶化处理，然后在其表面涂附一层含钼结合剂，待其干燥硬化而形成一层干式薄膜后，该钢线经延拉模具制成所需的钢线。本专利技术优选采用的奥氏体系不锈钢钢材含有的化学成分为(重量％)0.20％以下的碳(C)、2.00％以下硅(Si)、2.00％以下的锰(Mn)、0.040％以下的磷(P)、0.040％以下的硫(S)、8％～22％的镍(Ni)及17％～27％的铬(Cr)。本专利技术方法可以如图2所示，加工过程为奥氏体系不锈钢钢线—固溶化处理—镀锌、铬、镍或铜的金属镀层皮膜处理—于钢线镀层表面均匀附着一层含钼结合剂—含钼结合剂在钢线镀层表面形成干式薄膜—钢线进入复式入角延拉模具—制成延拉后钢线。该奥氏体系不锈钢钢线先经固溶化处理，达适合预定使用目的，钢线经固溶化处理后，可以方便地进行镀锌、铬、镍或铜的金属镀层皮膜处理，也可直接进行润滑处理。一般钢材是采用非金属皮膜处理，包括有石灰皮膜、硼砂皮膜及树脂皮膜等处理方式。本专利技术方法则在奥氏体系不锈钢钢线上电镀一层镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)、或锌(Zn)，其中锌(Zn)及镍(Ni)具有抗侵蚀作用；铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)具有装饰用的防护层功效；铬(Cr)具有增加表面硬度作用；以上各元素乃可依需求而选择采用。另外，上述金属镀层皮膜处理除了可增加钢线的材质特性外(例如增加抗侵蚀性表面硬度及抗拉强度等)，并使钢线在伸线(Wire drawing)时较为容易。奥氏体系不锈钢钢线经上述金属镀层皮膜处理后，于钢线镀层表面均匀附着一层含钼结合剂，其附着方法包括采用喷敷、浸渍或涂刷等方式将含钼结合剂均匀附着在钢线金属镀层表面，该含钼结合剂包含有二硫化钼(MoS2)0.2～1.0％、硅酮(Silicone)1～3％、粘结剂2～8％及溶剂88～96％。上述含钼结合剂于室温情况下，即可自然完全干燥、硬化，在钢线金属镀层表面形成干式薄膜，其厚度约0.5×10-3in时，可使钢线得到最佳抗磨损效果。当结合剂涂到钢线表面上时，该结合剂因溶于溶剂中而保持悬浮状态，当涂布完成，则因粘结剂的作用而可使润滑剂固定在钢线表面上，待其硬化后，即可使钢线金属镀层表面形成有一层干式薄膜。其中粘结剂优选使用具有较低摩擦和较高磨损阻抗性的聚硫苯或聚酰胺类材料，而选用的溶剂为常用溶剂，在此不再详述。该含钼结合剂除含有以上成分外，还可以包含有0.2～0.8％的色素及添加物，其中使用不同的添加物可以控制或增强特定的涂层性质，如添加碳酸钙、硅土、云母或石墨可改变其磨耗性质；添加甲硅烷可以增进薄膜的完整性及耐磨性；添加腐蚀抑制剂则可抵抗多种化学物质的侵蚀。该结合剂使用二硫化钼(MoS2)具有如下的优点1、其片状组织是最为理想的固体润滑剂。2、摩擦系数低，约为0.03左右，并且可以有效地防止钢线与复式入角延拉模具之间的磨损。3、二硫化钼除了可以悬浮于油液当中使用外，亦可加于润滑脂中使用，而使运动的接触面形成固体薄膜。4、经得起500000Psi以上的压力。5、适用温度范围宽，从-180℃至+450℃，无氧状态时，可高达1100℃。6、可有效使用在极端冲击环境下，暴露于液态或气态氧中强力附著于里面上。本专利技术提供的一种用于制造上述具有润滑薄层膜的钢线延拉模具，为复式入角延拉模具，其延拉开口形成有导入口、进入口及压缩开孔，其中进入口与开孔以拉出直径作为分界，该拉出直径设置于近开孔处，钢线经导入口至进入口渐进后，由定径区作截面积缩减及钢线长度增加，制成延拉后钢丝。本专利技术优选采用一种如图3所示的复式入角延拉模具，由于采用金属镀层的皮膜处理及含钼结合剂的润滑，钢线进入该复式入角延拉模具延拉伸线(wiredrawing)时，该模具的导入口1a与开孔2a的开口角度约70±20℃，其中进入口b与开孔2a以拉出直径d作为分界，而拉出直径d设置于近开孔2a处，所以钢线经导入口1a至进入口b渐进后，由压缩开孔α及定径区β控制钢线截面积缩减及长度增加，而制成延拉后钢线。图中该复式入角延拉模具2的压缩开孔α约10°左右的开口角度，可降低钢线与复式入角延拉模具2的磨擦系数，并节省了耗电成本，增加钢线表面上含钼结合剂的附着量，保留了较好的润滑效果，可使后序生产制造的厂商能制造更高品质与最佳精密度的制品，提高产能，减少不良率，所以极具工业及经济价值；另外，由于该复式入角延拉模具2开口角度向内逐渐减缩，因此能使摩擦热能降低，该复式入角延拉模具2的压缩能加强，不仅使钢线截面积减小，表面金属镀层变薄，成本相对降低，且润滑剂保留效果佳，同时模具的使用寿命也能增长。根据上述说明，本专利技术制造方法及模具装置能使钢线延拉时磨擦系数减少，降低复式入角延拉模具损坏率；又因，模具与钢线磨擦系数低，且含钼结合剂可附着于钢线表面毛孔上，使钢线具有完全润滑效果，提高加工产能，减少不良率。附面说明图1所示为传统线材延拉模具剖面示意图。图2所示为本专利技术的钢线延拉流程图。图3所示为本专利技术复式入角延拉模具的示意图。实施例奥氏体系不锈钢钢线，其含有的化学成分为(重量％)0.20％以下的碳(C)、2.00％以下硅(Si)、2.00％以下的锰(Mn)、0.040％以下的磷(P)、0.040％以下的硫(S)、8％～22％的镍(Ni)及17％～27％的铬(Cr)，先对钢线进行固溶化处理，然后外表电镀一层铬层皮膜，在该金属镀层表面采用喷敷法使之均匀附着一层含钼结合剂，使用的含钼结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有润滑薄层膜的钢线制造方法，其特征在于使用以奥氏体系不锈钢为基材的钢线，该奥氏体系不锈钢钢线基本上含有１７％以上的铬及８％以上的镍；上述钢线经固溶化处理，然后在其表面涂附一层含钼结合剂，待其干燥硬化而形成一层干式薄膜后，该钢线经延拉模具制成所需的钢线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈显灵，
申请(专利权)人：旭崇企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]