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Title:
Champagnesilkproductionprocessdesignplan
Abstract
Astheindustrycontinuestodevelop,specialsteelwire(hereinafterreferredtoas:
wire)theincreasingvariety,quality,qualitycontinuestoincrease.Touchtheoldcottagestyle,graduallybeingsemi-automaticandautomaticproductionreplacedbyfasterandfasterdrawingspeed,sotoensurequalifiedproductswillbeonthedrawingprocessinallsemi-finishedproductstodetectandcontrolthequality.Becauseofourlackofdepthofunderstandingofthisissueandthesystem,solongsteelproductsinChinamainlyreliesontechnologicaladvancesintheexperiencethroughexploringthelackofstrongtheoreticalsupport.
Inviewofthis,weusethetensiletestmachine,opticalmicroscopy,microhardnesstesterandotherequipment,theuseofwirerodts06,twokindsofproductionofdifferentsub-designprocess,testtheproductionprocesstoeachoftheoriginalmaterialsandstrictqualitytestingprocedureincludingtestandmeasurementofbasicmechanicalindexdispersionmeasurementvalues,andstrivetogetperformanceandstabilityforhigh-speedsteelproductsused.
Twodifferentproductionprocessesthemaindifferenceisthatthedifferentannealingtemperature,hightemperaturefurnaceannealing,furnaceannealingtemperatureislow.Thequalityofthefinishedproduct,andassessthekindofpeaceprocessthroughtheanalysisofmorestability.Mainresultsareasfollows:
studythemicrostructureofeachintermediategraph,theresultsshowthatthecoalgasannealedwireafterabnormalgraingrowthoccurred,thecauseistheannealingtemperatureistoohigh,orbecauseofunevendeformationoftheoriginal.
Thepurposeofannealingistoeliminatethedrawingprocesshardeningandembrittlementcaused,toimprovetheirplasticityandtoughness.However,throughexperimentsthatthesteelafterannealingfishesbelowtherequiredductilityandtoughness,andbecauseofitsinadequateannealingconducted.
Keywords:
HuayuanIndustrial,TS06rod,twoprocesses,mechanicalproperties
目录
摘要.......................................................................一
ABSTRACT................................................................二
前言.......................................................................1
第一章绪论................................................................2
1.1华源工业公司的概述...................................................2
1.2钢铁工业概述.........................................................2
1.3钢丝概述.............................................................2
1.4钢铁行业中质量控制的重要性...........................................3
1.5本课题的研究意义.....................................................3
第二章钢丝生产主要工序概述.............................................4
2.1钢丝生产的主要工艺流程...............................................4
2.2线材的分类...........................................................4
2.3表面准备.............................................................4
2.4拉拔.................................................................5
2.5热处理...............................................................5
2.6镀(涂)层...........................................................5
2.6.1热镀锌钢丝的分类.................................................5
第三章试验材料、原理及方法..............................................7
3.1原始成分的检测.......................................................7
3.1.1钢中非金属夹杂物的检测..........................................7
3.1.2钢的晶粒度的测定................................................7
3.2各试样金相组织检测的原理及方法........................................8
3.3机械性能的检测.......................................................10
3.3.1抗拉强度及断后伸长率的测定......................................11
3.3.2上锌量的测定....................................................11
3.3.3显微硬度的测定..................................................12
第四章试验结果及分析....................................................13
4.1原始成分的检测结果..................................................13
4.1.1钢中非金属夹杂物的检测结果.......................................13
4.1.2钢的晶粒度的检测结果............................................13
4.2试样金相组织的检测结果............................................14
4.3机械性能的检测结果..................................................19
4.3.1抗拉强度及断后伸长率的测定结果..................................19
4.3.2上锌量的测定结果.................................................23
4.3.3显微硬度的测定结果..............................................24
4.4本章小结.............................................................25
第五章结论................................................................26
参考文献....................................................................27
致谢.......................................................................28
前言
钢丝是以热轧线材(也称盘条)为原料,经冷加工而制成的线材制品。
以钢丝为原料再加工而成的钢铁制品。
钢丝生产与其它钢铁生产相比,具有工艺和装备技术较为复杂、产品质量要求较高、生产管理要求严格、生产周期较长等特点,属于技术密集和劳动密集型的钢铁生产。
因此,钢丝生产的水平,在一定程度上也反映出一个国家的工业规模和技术状况。
在一定程度上反映了国家的整体工业实力。
天津市华源工业公司是目前国内生产低碳细钢丝为主要的几家企业之一。
为了在激烈的市场竞争中胜利,钢铁企业必须按照用户合同及时组织生产,以最低的成本生产出质量符合合同规定要求的钢材,并在合同规定的交货期内提供给客户验收。
如果不能在交货期内交货,或者产品质量不满足合同要求,导致退货或降价,也就意味着生产企业要承担相应的经济损失。
如果因为用户所购原料质量低劣,造成用户设备或人事事故和损害,则往往会导致巨额索赔和下游行业多个用户在长时间内拒绝订货,使生产企业的形象和声誉遭受重创,很可能使企业难以继续生存下去。
随着科学技术水平的提高和人们生活水平的提高,对质量的要求是不断提高的。
所以,生产企业必须高度重视产品质量,并且不停步地提高质量,降低成本,开发市场所需要的新产品。
本课题针对天津市华源工业公司的材质为TS06的盘条经中镀处理后的各个环节的钢丝产品进行了质量跟踪与检测。
经过对本课题的实践,巩固了我的专业知识,为以后的工作打好了专业基础。
第一章绪论
1.1华源工业公司的概述
天津市华源工业公司位于天津市静海县团泊新城,距天津市区仅20公里、天津港口40公里、天津滨海国际机场25公里,东靠津团公路,西邻京沪高速和京沪铁路,交通非常便利。
公司组建于1992年,十几年来,以规模、高端发展为方向,以技术、管理、制度创新为主轴,现拥有总资产8亿元人民币,员工2400余人,其中工程技术人员220名。
下属12个分公司,主要生产0.15—6.0mm各种规格的高、中、低碳的镀锌钢丝、涂塑钢丝、钢芯铝绞线用丝、铠装电缆用丝、鳞化钢丝、镀锌钢绞线、钢丝绳、爆破线专用丝、钢筋焊网、篱笆围栏桩、模具制造等七大类400多种产品,涵盖了镀、涂、包、绞、编表面处理的各种精细延伸产品,年产20万吨,90%以上销往欧、美、亚等几十个国家和地区,在国际上享有很高的知名度和美誉度,是全国最大的低碳丝产品生产企业之一,是全国金属制品信息网低碳网网长单位,中国钢结构协会线材制品行业分会常务理事单位,中国企业联合会常务理事单位。
多年来,公司秉承“创业、树人、精品、诚信”的公司精神,在“做好生意、做好合作的生意、做好合作伙伴的生意”的经营理念指导下,迅速发展成为一个综合性的工业公司,已成为全国低碳行业最大的生产三家之一。
1.2钢铁工业概述
钢铁材料由于其原料丰富、可以廉价的大规模工业化生产、性能优异,并可以通过各种加工处理来改变其形状、尺寸和性能,可以以满足国民经济发展的各种需要,因此是目前生产量和消费量最大的基础材料[1]。
随着钢铁产业的发展,超细晶粒钢、高性能碳素结构钢、合金结构钢、高强度低
合金钢等己成为新一代的钢铁结构先进材料[2-4]。
进入21世纪,随着经济的发能,源开始变得紧缺,因此对钢铁材料的性能和使用寿命提出了更高的要求。
当前我国钢铁业发展的重点应从原来的以工艺结构调整为主转到以产品结构调整为主。
在钢铁基本建设用材增加的同时,板带比和板管比应相应地增长,而且要向低合金钢、微合金钢和合金钢发展。
我们必须重视这一点,调整钢铁业的产品结构。
今后谁有高技术含量、高附加值的钢铁精品,谁才能拥有市场[5-8]。
1.3钢丝概述
以钢丝为原料再加工而成的钢铁制品,如刺钢丝、钢丝绳等称为二次制品。
钢丝生产与其它钢铁生产相比,具有工艺和装备技术较为复杂,产品质量要求较高,生产管理要求严格,生产周期较长等特点,属于技术密集和劳动密集型的钢铁生产。
钢丝的种类繁多,用途广泛。
除传统的冶金、机械、国防、电力、石油、煤炭、化工、轻工、纺织、交通运输、农林牧渔等部门都需应用外,现代的汽车业、生物工程、通讯、建筑等行业也大量应用[9]。
因为钢丝具有其它钢材无与伦比的优点,其规格可小达0.001毫米,比头发丝还细10倍,且尺寸精度高,断面形状多样化。
因此,努力发展和提高钢丝生产的技术、装备水平,扩大品种,提高质量,进一步开拓应用领域,对发展国民经济具有十分重要的作用[10]。
1.4钢铁行业中质量控制的重要性
如果不能在交货期内交货,或者产品实物质量不满足合同要求,导致退货或降价,就意味着生产企业要承担相应的经济损失。
如果因为用户所购原料质量低劣,造成用户设备或人事事故和损坏,则往往会导致巨额索赔和下游行业多个用户在长时间内拒绝订货,使生产企业的形象和声誉遭受重创,很可能使企业难以继续生存下去。
所以,生产企业必须高度重视产品质量,并且永不停步地提高质量,降低成本,开发市场需要的新产品。
全球最佳的产品和服务质量应该是我国目前钢铁企业追求的首要目标[11]。
1.5本课题的研究意义
老的作坊式生产摸式,逐步被半自动化、自动化生产所代替,拉拔速度也越来越快,因此要保证得到合格的产品就要对拉拔过程中的各个半成品的质量进行检测与控制。
由于我们对这一问题缺乏深度的理解与系统研究,故长期以来我国钢丝制品业的技术进步主要靠经验的摸索,缺乏有力的理论支撑。
鉴于此,本文利用拉伸试验机、光学显微镜、显微硬度仪等设备,较为系统地研究了天津市华源工业公司的材质为TS06的盘条进行中镀处理中的各个环节的产品的质量。
通过对本课题的实践,我的专业知识得到巩固,为以后的工作打好了专业基础。
第二章钢丝生产主要工序概述
2.1钢丝生产的主要工艺流程
钢丝生产的主要工序包括原料选择、清除氧化铁皮、烘干、涂层处理、热处理、拉丝、镀层处理等.
钢丝生产的主要工艺流程[10]如图2-1所示:
根据成品钢丝的性能要求不同,加工工序和流程可做适当变动。
图2-1钢丝生产主要工艺流程图
2.2线材的分类
钢材按钢种、化学成分、性能及用途,一般可分为以下四种:
1.普通碳素结构钢线材,2.优质碳素结构钢线材,3.焊条钢丝材,4.合金钢线材。
其中普通碳素结构钢线材,广泛用于生产各种光面或镀锌低碳钢丝(俗称铁丝),制钉丝、织网丝、架空通讯丝,以及建筑结构用丝,各种民用丝,文教用丝等。
按断面形状分类,主要有圆、方、矩、三角、椭圆、扁、梯形、Z字形等;
按尺寸分类,有特细<
0.1毫米,较细0.1~0.5毫米、细0.5~1.5毫米、中等1.5~3.0毫米、粗3.0~6.0毫米、较粗6.0~8.0毫米,特粗>
8.0毫米;
按强度分类,有低强度<
390兆帕、较低强度390~785兆帕、普通强度785~1225兆帕、较高强度1225~1960兆帕、高强度1960~3135兆帕、特高强度>
3135兆帕。
本文主要研究的是普通碳素结构钢中TS06的线材。
2.3表面准备
清除氧化铁皮指去除盘条或中间线坯表面的氧化铁皮,目的是防止拉拔时氧化铁皮损伤模具和钢丝表面,为后继的涂或镀层处理准备良好的表面条件以及减小拉拔时的摩擦降低拉拔力。
清除氧化铁皮的方法有化学法和机械法两大类,即盘条化学除鳞和盘条机械除鳞。
2.4拉拔
拉拔是金属压力加工方法的一种,即将较大截面的金属材料强行的拉过模孔,利用其塑性变形,以获得所要求的截面形状和尺寸的方法。
按所要求获得金属材料的截面类型不同(所需坯料类型也不同),拉拔可分为拉丝、拉管和拉型材。
拉丝是用金属线材作坯料强行拉过与线材截面形状相同的(或相近似的)而面积较小的模孔,在综合力的作用下得到所需要的金属丝。
2.5热处理
钢丝热处理的主要目的有两个:
一是满足钢丝加工性能的需要,包括盘条的热处理和半成品丝的热处理;
二是为满足钢丝最终性能的热处理,包括成品钢丝的工艺性能和最终理化性能的要求。
热处理盘条或钢丝半成品的热处理方式见钢丝热处理。
热处理包括原料热处理、中间热处理和成品热处理3种类型。
(1)原料即盘条的热处理用在部分中高碳钢丝及合金钢丝的生产中,目的主要是改善盘条的组织及其不均匀性并消除内应力以提高盘条的塑性及冷拔性能。
(2)中间热处理是对钢丝半成品即中间线坯进行的热处理,主要目的是消除冷拔过程中产生的加工硬化,恢复线坯的塑性,以利于进一步拉拔。
如生产中无成品热处理工序,则成品拉拔前的中问热处理还要求确保成品钢丝应具有的组织和性能。
(3)成品热处理在成品拉拔后进行,作用是使产品达到规定的组织与性能,是否进行决定于交货要求。
2.6镀(涂)层
钢丝及其制品在生产、运输、储存和使用过程中,处处都易遭受腐蚀,加上其断面较小,因而增大了与周围介质接触的表面积,故腐蚀对它们的危害性就显得更为突出。
为了防止钢丝腐蚀,延长使用寿命,常采用电镀或热镀的方法,在钢丝表面上镀上一层金属保护层。
金属覆盖在钢丝上称为“镀”。
非金属覆盖称为“涂”。
常用的金属镀层有三种方法:
热浸镀,电镀和化学镀。
以防腐为目的的金属镀层是镀锌。
热镀锌是应用广泛的成品钢丝防止腐蚀的方法,钢丝经过热镀锌在其表面形成锌-铁合金和纯锌层,起防止钢丝腐蚀的作用。
2.6.1热镀锌钢丝的分类
热镀锌钢丝按其用途、性能要求和原料不同,基本上可以分为如下两大类:
1.低碳镀锌钢丝(镀锌铁丝):
是由含碳量较低(0.05%~0.22%)的普通钢制造的。
这类钢丝通常除要求具有一定的抗腐蚀性能外,还要求抗拉强度低,伸长率高以及电阻系数低等;
2.中碳和高碳镀锌钢丝:
含碳量通常为0.37%~0.75%,某些特殊用途高碳镀锌钢丝含碳量甚至要高达0.95%左右。
这类钢丝不仅需要有一定的抗腐蚀性能,而且还要求有较高的抗拉强度,一定的抗弯曲、扭转等综合机械性能。
第三章试验材料、原理及方法
本课题实验材料采用由天津市华源工业公司提供的材质为TS06的盘条经中镀处理后各个环节的钢丝,TS06的盘条的化学成分[15]如表3-1所示。
TS06的盘条进行中镀处理的工艺流程如下:
工艺一:
直径6.5mm盘条——直径3.2mm钢丝(慢拔)——直径1.92mm钢丝(快拔)——退火(煤炉,温度高)——水箱——退火(无氧)——镀锌
工艺二:
直径6.5mm盘条——直径3.2mm钢丝(慢拔)——直径1.92mm钢丝(快拔)——退火(电炉,温度低)——水箱——退火(无氧)——镀锌
钢号
化学成分
TS06
C(%)
Mn(%)
Si(%)
S(%)
P(%)
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