摘 要:本文主要關注了我國彈簧鋼絲的生產過程,在結合了大量實際生產工作進行分析之后,總結出了一套能夠更好地開展彈簧鋼絲生產的方法,通過避免與減輕來提升了彈簧鋼絲的生產質量,降低了表面出現麻點的幾率。
關鍵詞:麻點;彈簧鋼絲;鑄錠;型材;擠壓工藝;擠壓工具
由于生產工藝的不成熟,在生產彈簧鋼絲的時候很容易使其表面出現一定數量的麻點,影響鋼絲的整體質量。一些麻點的形狀主要顯現為彗星的軌跡,或是像被尖刺的物體刺過后一樣,很影響彈簧鋼絲的整體觀察效果。一些麻點的頭部與尾部大小不一,用手觸摸可以分辨出麻點的不同部位。一般的麻點主要由于鋼材的擠壓而形成,因此廣泛地分布于型材的表面,甚至出現一個面積較大的麻點帶。在生產過程中,假如工作人員發現出現了麻點,就應當及時降低擠壓速度,避免出現更多的麻點。但是由于型材一般要經過氧化步驟,而氧化之后的型材則更容易出現麻點,進而影響鋼材的整體美觀度,嚴重時型材甚至會被廢棄。由于麻點處的鋼材凸凹不平,因此氧化工藝不到位,就會產生一定數量的點狀腐蝕。在我國以往對鋼材麻點的研究當中,一些文獻關注了究竟是什么原因產生了如此多的麻點,雖然有一些企業已經找到了產生麻點的具體原因,但是仍然有一些企業為了節約成本而選擇了不對麻點數量進行控制。這也是我國鋼材生產質量一直難以得到保證的主要原因之一。為此,本文在結合大量實際生產經驗的基礎上,對麻點出現的具體原因進行了分析與歸納,有效提升了我國鋼材生產的質量與效率。
1 鑄錠質量對彈簧鋼絲表面麻點現象的影響
為了研究麻點對鋼材的影響,我們用十倍的顯微鏡觀察了麻點,發現沿著擠壓方向麻點呈縱向分布,大部分麻點的端部都有明顯的粗糙感,并且一些麻點堆積在一起,嚴重影響鋼材的表面質感。這是因為鋼材中加入了過量的雜質,導致了這種現象的發生。這些雜質有的是其他種類的金屬,有的是非金屬雜質。而非金屬雜質則是造成鋼材出現缺陷的主要原因,由非金屬雜質的顆粒較大,并且自身沒有形成穩定的結晶結構,在鋼材進行氧化鍍膜的時候,很容易出現由于雜質過多導致的瑕疵,在低倍鏡下對鑄錠進行切口觀察,很容易發現雜質在金屬晶體中的存在,并且嚴重影響了金屬晶體原本的有序性,是鑄錠質量問題的罪魁禍首。
而鑄錠還容易出現夾渣和氧化膜的缺陷,爐料在高爐當中發生一系列的反應的時候,在高溫下不斷地發生著氧化反應,形成了大量的氧化物與非金屬物質,形成了氧化膜。這些氧化膜一般按照一定的規律來分布。鋼液的流動會帶入大量的氧化膜,鋼液的溫度較高,而在模具內會劇烈的翻滾,讓氧化層雜質隨機的分布在鑄件當中。金屬底部由于溫度一般較高,因此液體狀態下的翻滾也更為激烈,所以污染一般較大,而對于那些溫度較低的區域,則污染比其他地方要小。為了避免鑄錠當中產生過多的污染物,可以在還在液體的狀態的時候就對其進行過濾處理,去除掉雜質。在進行澆注的時候,可以確保金屬液體不過度的翻滾,最終保證金屬表面的平整,麻點的數量得到有效的控制。
2 擠壓工具對彈簧鋼絲表面麻點現象的影響
(1)為了達到擠壓的效果,一般都會采用一定種類的擠壓工具,而擠壓墊與擠壓筒之間的配合間隙也是造成鋼材表面出現麻點的原因之一,有時候鋼材表面有殘留,在溫度較高的時候容易被氧化成金屬氧化物,因而產生大量的麻點。而隨著積壓的不斷進行,鋼材的密度越來愈大,發生了較為明顯的形變,鋼材表面的氧化鋼物在通過擠壓帶的時候,與模具之間產生摩擦,進而產生更多的麻點。這些麻點會不同程度的降低鋼材的性能以及外觀平整度,最終導致鋼材變成廢品。為了有效解決這一問題,可以采取提升擠壓墊與擠壓筒之間的接觸精度的方式,將間隙的差異控制在0.15毫米以下,就能有效降低出現麻點的幾率。
(2)由于擠壓筒和擠壓墊屬于消耗性材料,在使用一段時間之后會出現不同程度的磨損。對于那些磨損嚴重的擠壓筒來說,容易出現內孔錯位、以及兩頭尺寸偏差的問題,而長期工作產生的殘留鋼材也很容易進入到鋼制品當中,使得鋼材表面出現大量的麻點。為了有效處理鋼材表面出現的麻點,可以定期檢查擠壓筒內部的實際情況,保證其內孔表面的光滑度。出現問題之后應當及時予以更換與檢查,確保鋼材生產的順利進行。
3 擠壓模具對彈簧鋼絲表面麻點現象的影響
(1)工作帶對鋼材出現麻點所產生的影響。很多時候,鋼材的截面積較大,或者內外壁厚度差異較大,都容易使最終得到的型材出現麻點。模具在設計的過程中,一般會靈活調整工作帶的長短,通過改變工作帶的長度來保證金屬液體在進入模具時候的速度,進而保證成型的正常。為了保證效果,一般會讓更靠近模具中心的金屬液體流動速度更快,進而得到較長的工作帶,因此也讓最終產生的模具工作帶較長。而工作帶長度對模具的影響則直接體現在對鑄件表面的摩擦力大小上,工作帶越長,則在流動過程中產生的拉應力就越大。有的金屬液體由于純度不過關,當中含有很多種類的雜質,在流經工作帶的時候則會與工作帶發生摩擦,這就是產生劃痕的主要原因。再加上后繼的擠壓作用,劃痕的長度被擠壓變小,最終產生數量眾多的麻點。除此之外,一些模具的自身硬度較大,或者由于氮化反應產生了大量的氮化層,因此模具也很容易出現內部劃痕。在金屬液體流過的時候對其產生影響,也是出現麻點的主要原因之一。
(2)模橋與分流孔產生麻點。在采用分流組合模具來制作空心型材的時候,分流橋所起到的作用主要在前期,將呈液體狀態的金屬分成兩個部分,進入到橋下焊合室之后,再重新焊合金屬部件。由于這樣的處理過程需要經過兩個關鍵步驟,金屬經過了兩個階段的變形之后自身性質發生了改變,不均勻性大大加強,讓采用該方法焊合的金屬與其他方法焊合的金屬相比,脆性大大增強,因此焊合區當中的金屬容易出現變形,也是焊合紋產生的主要原因。焊合紋又會造成格外的影響,進一步降低金屬的強度。除此之外,采用不正確的擠壓工具也會導致帶狀麻點的產生。
參考文獻:
[1]邢獻強,董峰.淬回火彈簧鋼絲生產現狀[J].金屬制品,2012,38(05):9-12.