线材球化知识和酸洗的控制与抽线

线材球化知识酸洗的控制与抽线线材球化知识退火的目的在使材料内部（A）均质（B）软化（C）消除内应力（D）再结晶以调整组织（E）使碳化物球化。一、退火种类：1、均质2、完全退火3、球化退火4、软化退火5、去应力退火6、再结晶退火7、恒温退火我司所用退火方式有二种：球化退火、软化退火。球化退火：钢料经加热、保温、缓冷后使珠光体中层状渗碳体球状化分散在铁素体基体中，使钢料软化，易于冷锻加工退火方法，称为球化退火。球化退火的方法：A、长时间加热法B、缓冷法C、恒温变态法D、加热冷却反覆法E、淬火及球化组合法我司主要采用综合法和恒温变态法。缓冷法加热至AC1以上，AC3以下，均温一段一段时间后，缓冷至AC1以下，再快冷。AC3AC1优点：（a）节省球化时间，提高产能。（b）能以较短处理时间，达到降低硬度效果。恒温变态法加热至AC1与AC3之间均温一段时间，冷至AC1以下再恒温一段时间，促使碳化物进行球化，待完成变能后快冷之。AC3AC1软化退火：加热至一定温度范围（600-650度）维持一定时间后冷却。二、球化退火常见缺陷钢铁氧化、脱碳。氧化：钢铁在加热时受到炉气中CO2、O2、H2O等氧化性气体的作用使钢的表面氧化生成FeO、Fe3O4、Fe2O3。化学反应CO2Fe+CO2=FeO+COO2Fe+1/2O2=FeO3FeO+CO2=Fe3O4+CO3FeO+1/2O2=Fe3O43Fe+4CO2=Fe3O4+4CO2Fe3O4+1/2O2=3Fe2O3HO2Fe+H2O=FeO+H23FeO+H2O=Fe3O4+H23Fe+H2O=Fe3O4+4H2钢的脱碳:钢的脱碳过程就是炉气中O2、H2O、CO2、H2和钢中Fe3C进行反应的过程。反应式：2Fe3C+O2=6Fe+2COFe3C+CO2=3Fe+2COFe3C+H2O=3Fe+H2+COFe3C+H2=3Fe+2CO为了满足球化退火不脱碳，不氧化之要求，炉内都加有保护气体，我司用的保护气体有N2和RX气体。RX气体制造：碳氢化合物（C3H8、C4H10）与空气按一定比例混合，在1000～1050度高温下，通过触媒作用，裂解而成。球化率级别低影响球化率的因素：球化退火工艺。如：均温度、时间、冷却速度。合金元素添加。如：Cr、MO、V。加工度。如：抽线减面率。钢铁原始组织。如：处理前碳化物形状、大小、分布等。硬度偏高影响因素：球化退火工艺。如：预热温度、等温温度、冷却速度。退火前加工度。如：抽线减面率。钢的原始组织及化学成份。三、品质控管及项目管制项目检验设备1022（小线）中碳铬钼钢HW120-180℃HRB≤80HRB≤85抗拉强度≤450N/mm2≤450N/mm2≤500N/mm2切割机脱碳层线径15‰线径15‰线径15‰金相显微镜球化率/75％或依客户要求75％或依客户要求金相显微镜外观无氧化皮或黑碳附着无氧化皮或黑碳附着无氧化皮或黑碳附着目视管制标准硬度硬度计备注：（一）转移批由检验人员每炉抽检工件，并着记录。（二）生产条件由球化炉操作员每班查巡点检两次，作记录其工艺参数由电脑自动记录。（三）客户有特殊要求按客户要求管制。（四）汽车件所用线材管制项目全检，如为普通品仅检测控管项目1、2项，如有特殊要求按客户要求检测。四、设备及主要作业流程1、设备批式炉（RHBC-67）四台，三台单炉最大装炉量70吨，一台50吨。超强对流型P型炉（SBP-220/240型）四台，单炉量8吨。采用智能化控制系统，自动化程度高，控制精确，便于操作及管理。退火工艺及各控制点运行状况自动记录，保存，历史资料全面确实，有很好追溯性。采用瓦斯加热，降低生产成本。有完备的保护气体制备系统，以利确保品质2、作业流程生产工令→上料→选用程式→进炉→点火升温→前期N2置换→RX气体置换（670℃）→保温→降温→后期N2置换（670℃）→出炉→下料→资料输入酸洗知识一、基本概论线材经过加热轧延后的高温冷却到常温的过程，表面生成铁的氧化膜。另在线材二次加工工程进行的热处理，也会在表面生成氧化膜。因氧化膜较基底铁硬脆，所以在抽线前必须完全除去，经过脱氧化膜的线材再进行磷酸盐等皮膜润滑处理，最后到达伸线工程。氧化皮的组成因钢铁的合金元素而异，大半为铁和氧的化合物。而铁在560度以上的高温氧化时，从基底铁部份发生FeO，Fe2O3，Fe3O4等三层，高温氧化膜.560度以下生成Fe2O3、Fe3O4的两层低温氧化膜。氧化膜的除去方法分为化学法、机械法、化学、机械合并法，化学性脱氧膜是以硫酸，盐酸等强酸溶解，剥离氧化膜，被剥离氧化膜后的基底铁也稍微被腐蚀。因此而产生的凹凸面有助于后续的抽线工程。酸洗对氧化膜的溶解性，是FeO较易溶，Fe3O4，Fe3O4不易溶解。轧延线材的氧化膜因冷却时产生收缩作用，而有许多小裂缝或孔,酸液经这些裂缝到达可溶性FeO层，将氧化膜溶解剥离。如图：酸液Fe2O3Fe3O4裂缝FeFe2O3酸液Fe3O4Fe底温氧化膜Fe+2HCl→FeCl2+H2↑FeO+2HCl→FeCl2+H2OFe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2OFe2CL+H2→2FeCL2+2HCL上表氧化膜与盐酸的化学反应。脱氧化膜为酸液通过氧化膜的裂缝层进行渗透，对素材Fe直接侵蚀，产生局部电池，籍由产生的氢气压力，造成机械式的破坏氧化膜的剥离作用。盐酸浓度与脱氧化膜的反应机构为：HCL浓度5-10％---------氧化膜剥离作用。HCL浓度10-15％-------氧化膜剥离作用及素材侵蚀。HCL浓度15-20％-------素材侵蚀作用。HCL浓度20％以上-----素材大量侵蚀。盐酸的浓度愈高时，酸洗时间越短。盐酸酸洗因容易气化，所以在常温到40度使用，为防止酸洗过度和避免臭气（酸气），常在酸洗液中添加酸洗抑制剂。二、酸洗流程图盘元→→→→→HCL浓度5-10%10-15%10-15%15-50%工水处理温度常温常温常温常温常温处理时间10-15分5-8分5-8分5-8分30-60秒→→→→工水1-2草酸1-2皮膜剂1-2皮膜剂工水常温常温75-90℃75-90℃常温30-60秒20-40秒5-15分5-15分30-60秒→→工水2.4-4%热风常温75-90℃120℃以下30-60秒3-5分5-10分盐酸水洗水洗草酸磷化处理水洗水洗润滑处理烘干盐酸盐酸盐酸磷化处理三、磷化盐皮膜在冷间塑性加工的领域中，因工具与材料之间的压力产生磨擦，使材料的温度达到200℃以上。因此，烧伤现象经常发生。一般的烧伤现象的原因：模具与材料的接触压力高时易发生。模具与材料的接触温度高时易发生。材料的变性量（滑移量）大时易发生。材料在加工产生新生面时易发生。润滑处理的主要目的是减少工具与材料之间所产生的磨擦，防止工具与材料的金属直接接触，不产生烧伤现象，而使塑性加工变得容易。磷酸盐皮膜一般是作为润滑剂的底材处理的，它所发挥的作用是很大的，磷酸盐皮膜的基本处理由下图化学物质所组成：游离酸（H3PO4)-------------〔FA〕游离酸度磷酸锌〔Zn(H2PO4)2〕-------〔TA〕全酸度氧化剂〔0〕-----------------〔AC〕促进剂浓度（FA）游离酸度浓度5-7，（TA）全酸度浓度35-45，酸比浓度5-7，如全酸度〔TA〕比标准低时，加补合剂；酸比低时，使用中和剂降低游离酸度（FA）将酸比增大，促进剂浓度比标准低时，加促时剂。即使在没有处理素材时，促进剂也会以气体的状态消失，所以每天必须添加。四、润滑皮膜磷酸盐皮膜的磨擦系数并不低，不能赋予加工时充分的润滑性，但它与钠皂反应生成坚硬的金属皂层，可以增加其优越的润滑性能。因而我们在磷酸盐皮膜生成后，再度对处理线材施行润滑处理。如下图润滑皮膜处理后的材料截面图：硬脂酸钠硬脂酸锌磷酸锌皮膜金属素材五、水洗水洗管理上重要的是污染和水质。水洗槽水的温度除了特别要求，一般是常温最好。水洗的时间，因各处理液大部分属於无机盐类，且对水的溶解性也好，所以只要30-60秒就已经很充足了。水洗槽的水要保持畅通的从溢流口流出，来保持水的清洁。如果水质不良，而会有多量的电解质，则处理物容易生锈。水洗槽的水的污染度查验标准是以PH值测定。PH值要求控制在6-8之间。抽线基本知识一、抽线目前分为粗抽、精线。二、粗抽是半成品线材制造过程。小线是将Ø5.5～7.0盘元通过连续抽线机抽成所需线径，然后经过退火处理。大线粗抽是经一模拉拔抽成所需线径，然后经过退火处理。大线粗抽减面率一般都需控制在19%-46%。若减面率太小，则会影响退火球化率，增加其硬度。小线粗抽抽线公差控制在±0.05。大线粗抽抽线公差控制在Ø11.0以下±，以上则控制在±。小线粗抽是经过机械脱氧化膜。盘元先经过四个弯曲轮，把表面脆硬氧化膜除净，再经眼膜进行拉拔。大线粗抽是经过化学脱氧化膜后才能够进行拉拔。三、精抽是对半成品经材或盘元经酸洗后进行精加工的抽线过程。半成品精加工减面率控制在5％～10％之间。原盘元精抽减面率一般不作控管，但减面率不能大小低于5％，若太小则抽出的线材表面不光滑或有弯曲现象，影响到成品质。精线抽线公差小线控制在±，大线公差控制是按大小不同有相应之控制标准。0.020.050.020.080.000.02四、因我司材质种类较多，为了更好的区别，有以下抽线标签及喷漆使用之控制标准：材质标示卡颜色喷漆颜色CHIA绿嘉陵红14CHIT绿青绿271006、1008、1010等一般低C黄无1015黄中黄1018蓝无1050黄中黄251022A橙无1035、1038、1040、1045等一般中碳白白40球化1035、1038、1040、1045等一般中碳白橙色610B21、10B30、10B33、10B38等硼钢料青绿中篮21球化10B21、10B30、10B33、10B38等硼钢料青绿青绿27SCM415、SCM435铬钼钢粉红粉红30内销线加工内销牌无球化退火后原始组织