轮胎钢丝生产断丝原因分析

第２期（总第１１５期）　山西机械　Ｎｏ　２　２００２年６月　ＳＨＡＮＸＩ　ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ　Ｊｕｎ．　文章编号：１００８—８３４２（２００２）０２—００２０－０２　轮胎钢丝生产断丝原因分析　党淑娥，虞明香　（太原重型机械学皖，山西　太原０３００２４）　摘要：扭转裂纹一直是引起轮胎钢丝生产中断丝的一个重要因素。为找出裂纹来源，采用７０　钢盘条进行生产　性实验，结果表明裂纹主要来源于原材料、酸洗、热处理及拔丝过程四个方面。　・　关蕾词；铜丝绳　裂毁；舟祈　中田分类号：ＴＧ３５６．４　６　文献标识码：Ａ　１问置的提出　５．１Ｏ一　４．５Ｏ一　３．９５一　３．４５一　３．Ｏ５一　产品质量和价格是企业参与市场竞争的两个关键　２．７５一　２．５０。选用６／５５０拉丝机，在通水、润滑良　因素，因此各生产厂家十分重视产品质量。笔者近几年　好状态下拉拔的实验数据见表１，在通水、润滑不良状　来对轮胎钢丝不合格品及拉拔过程中的断丝原因进行　态下拉拔的实验数据见表２，酸浸裂纹深度与压缩率　分析，发现不合格项目中，强度占７　、扭转次数占　的关系见图１。　１０　、扭转裂纹占８Ｏ　、其它占３　。　裹１通水、润滑良好状态下拉拔的实验教据　通常认为钢丝裂纹有四种现象：①裂缝、裂口、裂　道　一速（１９９ｍ／ｍｌｎ）　二速（￣６５ｍ／ｍｉ，　纹、发纹；②拉裂（又称竹节横纹）；③扭裂；④劈裂。钢　攻　强崖　扭转　弯曲　酸授裂　纹探度　强度　扭转　弯曲　ＭＰⅡ　敬　攻　ＭＰａ　撬　欢　丝裂纹来源有两条途径：一是由盘条带来的；二是深加　工过程产生的。由于受冶炼、轧制工艺及设备条件的　１　２６０　４８　９　０．０７　１　２７０　４　９　２　３６０　５４　８　０．０５　１　３８０　ａ　８　制约，目前国内还很难生产出无缺陷的盘条，所以给准　３　４５０　５０　８　０．０４　１　４８０　４　７　４　５４０　４５　９　０．０３　１　５６５　４　Ｂ　确分析裂纹来源带来一定困难。　５　６２０　４２　１０　０．０２　１　６５５　４　９　６　７００　３８　１１　０．０１３　１１３０　３　１０　２实验分析　２．１选甩７Ｏ　钢盘条进行实验　裹２通水、润滑不良状态下拉拔的实验教据　２．１．１工艺流程　一速（１　９９ｍ／ｍｉａ）　－￣（２６５Ⅲ／ｍ１ｎ）　６．５ｍｍ盘条一酸洗涂层一拉拔　５．１ｍｍ　扭转　弯曲　酸提裂　强度　扭转　弯曲　酸浸裂　敬　撬　纹探度　ＭＰａ　撬　发　纹探度　（半成品）一热处理一酸洗涂层一拉拔　２．５ｍｍ　札０　４８　９　０．０８　１　３５０　４８　９　０．０　（成品）一检验一分类一包装人库　４００　５１　７　０．０７　１　４３８　５０　７　０．０　２．１．２　６．５ｒａｍ盘条实验数据　３　５１０　４５　８　０．Ｏ６　１　５５０　４２　６　０．０　５９０　３９　９　０．Ｏ８　１　６３５　３６　７　０．０　化学成分分析：Ｃ　０．７１　，Ｍｎ　０．６４　，Ｓｉ　０．２４　，　６８０　２６　１０　０．Ｏ８　１　７２１　２４　８　０．１　６　７６０　２０　１１　０．０９　１　８１０　１８　９　０．１　Ｐ　０．０２２　，Ｓ　０．Ｏ１６　。金相组织：索氏体＋片状珠光　体＋网状、点线状铁素体。脱碳层深度：０．３　Ｄ（Ｄ为　２．２原因分析　盘条直径）。酸浸裂纹深度：０．０８ｒａｍ、０．０９ｒａｍ。　２．２．１原料在冶炼时成分控制不严　２．１．３　５．１ｍｍ半成品热处理后的实验数据　有害元素Ｐ、Ｓ等含量偏高，轧制时孔型磨损、控　抗拉强度：１　１６０ＭＰａ　１　１　７０ＭＰａ。面缩率：４２　冷不良等对盘条组织及表面均有不良影响。常见的表　～４５　。金相组织：索氏体＋少量点、条状铁素体。脱　面缺陷有耳子、折叠、断续裂纹及麻点，这些缺陷在钢　碳层深度：０．５　ＤｕＯ．６　Ｄ（Ｄ为钢丝半成品直径）。　丝生产过程中难以消除，对成品钢丝的扭转值产生不　２．１．４拉拔工艺　良影响，严重时可产生扭裂。另外，原料皮下气泡、夹杂　收精日期・２００２一ｏ１—０７　作者倚舟・觉囊娥（１９６５－），女，陕西蠹关＾．高级工程师，１　９８７年毕业于太原理工大学，奉辩，虞瞎昔（１９６５－），女，山西太原＾．高级数师，奉科。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００２年第２期　党淑碱，等：转艄铜丝生产新丝原田分析　・２１・　物、残余缩孔、局部ｓｉ和ｃ富集等因素会大大降低盘　Ⅲ／　翳　群　条的塑性，致使拉拔后分层开裂　加，组织变形差异明显化，不能同步产生滑移，局部形　成位错塞积而产生内应力，致使裂纹首先产生于铁素　体与珠光体或渗碳体的晶界处，且随着变形量的增大，　裂纹源扩展而产生断裂。　２．２．４拉拔过程产生裂纹　拉拔过程裂纹来源主要有三个方面：①总压缩率　制定不当。总压缩率越大，钢丝强度升高越多，而弯衄、　扭转值下降越快。对中碳钢来说，总压缩率控制在　７５　～８Ｏ　之间时，成品钢丝就能保证有良好的综台　机械性能。②道次压缩率分配不当。在总压缩率一定　的情况下，道次压缩率分配对钢丝也有一定影响。实验　表明，如道次压缩率太小（１５　以下），索氏体中的渗碳　体片在拉拔过程进行塑性弯衄变形，沿拉拔方向旋转，　１、２通水、相滑良好状态下的一速、二速拉拄时的关系曲线Ｆ３、４－－通　水、榈滑不良状态下的一速、二速拉拄时的关系曲线。　至总压缩率达９０　时，才能得到高的强度和良好的韧　围１酸爱囊蚊勇Ｉ度与压缩率的关蕞曲姥　性，弯衄、扭转值也较高，但拉拔道次增多；如道次压缩　率过大（大于３０　），渗碳体片在拉拔时会很快破碎，　至总压缩率大于６０　时，韧性即变得很差，尤其是扭　转韧性，容易出现扭转裂纹。⑧拉拔时钢丝温度升高。　在一般拉拔条件下，中高碳钢丝拉一道平均温升　８Ｏ℃～１００℃，在连拉机上经多道次拉拔后，钢丝温度　累积可达４００℃～５００℃，拉拔时产生的热量大部分被　钢丝带走，有１０　左右的热量保留在模具中，造成润　滑荆失效、模具寿命降低、钢丝表面质量下降或拉断。　拉拔时钢丝表面温度急剧升高，若润滑不良，往往还会　造成很大的残余应力，引起钢丝表面产生裂纹，甚至造　２．２．２在酸洗过程中产生裂纹　若酸洗不净，有害的氧化皮附着在钢丝表面，在拉　拔时易将拔丝模拉伤，反映在钢丝表面为润滑涂层被　刮掉，表面发亮，严重时有手感明显的毛刺，这些裂纹　在后续加工过程中难以消除。同样，过酸洗会产生氢　脆，也易产生裂纹甚至断裂，润滑涂层不均匀也易造成　钢丝拉伤。　２．２．３在热处理过程中产生裂纹　原因之一是脱碳，脱碳是钢丝表面的碳被氧化，铅　淬火时先析出铁素体较多，在后期的拉拔时，会造成钢　丝表面与心部硬度不一，金属流动速度也不一样，势必　在分界处产生分层，严重时产生断丝现象；原因之二是　成钢丝拉断，同时使钢丝性能下降，尤其是扭转值显著　降低，在扭转实验时，易产生扭转裂纹。　３结论　由于停车或线速度过小，炉子出口处到铅锅人口处之　间的一段钢丝在炭末的覆盖下仍处于高温状态，冷却　速度较慢，析出游离态铁素体，经铅淬火后得到的不是　均匀索氏体组织，而是片状珠光体及点、线状的游离态　铁素体，这种组织使钢丝强度降低，塑性变差，在初道　次的拉拔时尚能承受一定的变形量，随着变形量的增　综上所述，轮胎钢丝生产断丝原因除盘条本身质　量ｉ可题外，主要是由钢丝生产过程造成的，包括①酸洗　不净；③热处理时产生脱碳及析出游离态铁翥体｝⑧拔　丝过程总压缩率、道次压缩率选择不当及冷却、润滑不　良。　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ｉｎ　ｂｅｎｄ　ｗｉｒｅ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ＤＡＮＧ　Ｓｈｔｔ－ｅ￣ＹＵ　Ｍｉｎｇ－Ｉｔａｎｇ　（Ｔ￣ｔｙｕＲａ　Ｈｅａｖｙ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ［ｎｓｌ￣ｔｕｔｅ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４・Ｃｈｉｎｓ）　Ａｌ￣ｔｒａｃｔｌ　Ｃｒａｚｅｓ　ｏｆ　ｔｏｒｓｉｏｎ　ａｌｗａｙｓ　ａｒｅ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆａｃｔｏｒ　ｏｆ　ｗｉｒｅ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ｉｎ］）ｅｎｄ　ｗｉｒｅ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ．Ａ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ　ｔｅｓｔ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｄｏｎｅ　ｔ０　ｉｏｏｋ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｅａ５ｏｎ　ｏｆ￣ｒａｚｅ￥Ｗｉ七ｈ　７０　ｓｔｅｅｌ　ｗｉｒｅ．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｃｒａｚｅｓ　ｃｏｍｅ　ｍａｉｎｌｙ　ｆｒｏｍ　ｓｉｄｅｓ　ｏｆ　ｏｒｉ．ｇｉｈａｌ　ｍａｔｅ－　ｒｉａｌ－ｐｉｃｋｌｉｎｇ－ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｗｉｒｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ・　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ｝ｂｅｎｄ　ｗｉｒｅ，ｃｒａｚｅｓ￣ａｎａｌｙｓｌｓ