① 钢丝绳的强度跟材质的含碳量有关系吗
钢丝绳的强度高低与制造钢丝绳的钢丝的强度有关系,钢丝强度的高低与盘条的材质有关系,但也和钢丝绳的制造工艺有关。含碳量高的钢丝,强度高;含碳量低的钢丝,强度低。但钢丝在生产过程中,钢丝拉拔的压缩率大,钢丝的加工硬化也高,钢丝的强度高;但钢丝在生产过程中,钢丝拉拔的压缩率小,钢丝的加工硬化也小,钢丝的强度低。
② 用金属学理论解释下列现象:钢丝拉拔时不会断裂。杯形零件拉深时的制耳现象。。。。
1、钢丝在拉拔时的变形区有较高的变形能力,在变形过程中钢丝会发生加工硬化现象,导致已发生变形部分的强度升高,所以不会断裂,而把变形不断的向未变形部分延续下去。(主要是加工硬化)
2、这主要是钢板在轧制过程中出现了织构现象,即出现了板织构,从而导致材料性能出现各向异性,这样再进行拉深是就会出现制耳现象了。(板材的板织构)
3、反复轧制???什么意思?这个我不确切了解它的意义,链条用的钢是高碳的还是?? 但可以认为经过这样加工可以有效的细化钢中的夹杂物、碳化物等,有效提高钢的韧性和强度。(细化碳化物等)
4、锻造可以使吊钩获得合理的热加工流线,可以有效提高构件的性能和使用寿命,而其他方法却达不到这样的效果。(合理的流线分布)
③ 拉拔制品的主要缺陷有哪些
常见的钢丝拉 拔缺陷有裂缝(裂纹)、发纹、拉裂、竹节、拉痕、划 伤(刮伤、刮痕、擦伤)、飞翅(飞刺)、凹面(凹坑、 凹陷、压痕)、麻点(麻面)结疤、分层、缩径、尺 寸超差、线盘不规整、折叠等。 裂缝(裂纹)钢丝表面出现的纵向开裂现象,根 据开裂程度不同,分别称为裂缝、裂纹等。产生原因大 多为原料残存有裂缝、裂纹及夹杂物等。拉拔时由于压 缩率过大或变形不均也可能产生应力裂纹。 发纹钢丝表面或内部存在的极细的发状裂纹。 产生原因是原料带有发纹或皮下气泡、细小夹杂物等。 拉裂钢丝表面出现的横向开裂现象。产生原因 是压缩率过大或拉拔速度过高,涂层或润滑条件不良, 热处理制度不合理,原料化学成分局部不均,拉丝模入 口锥角度太大,变形区太短等。 竹节钢丝沿纵向呈周期性的粗细不均现象,形 状类似竹节。产生原因是钢丝在卷筒上积线量过多,卷 筒摇摆,涂层不均,润滑不良等。 拉痕钢丝表面出现的肉眼可见的纵向小沟,通 常是恿条连续的。轻微啦痕仅使钢丝表面发亮发白。产生原 因是拉丝模破裂或加工不良光洁度差、润滑不良等。 划伤钢丝沿拉拔方向产生的表面纵向伤痕,随 伤痕程度的不同,分别叫做刮伤、刮痕、擦伤等。产生 原因是模孔中带进金属碎屑、润滑剂不洁净、含有氧化 铁皮或砂等以及拉拔过程中钢丝受到模盒、拉丝机突 出部分的机械损伤。 飞翅与钢丝表面大致成垂直尖锐金属薄片,一 般沿拉拔方向分布,有时也称为飞刺。产生原因是拉丝 模严重破裂。 凹面钢丝表面上的局部凹陷,由于产生原因不 同,有时也叫做凹坑、凹陷、压痕等。产生原因为原料 带有凹坑,拉拔前钢丝表面未洗净残留有块状氧化铁 皮,石灰涂层太厚或钢丝表面粘附有脏物等,拉拔时氧 化铁皮或石灰被压入钢丝表面脱落后形成口 麻点钢丝表面成点状或片状分布的或密或疏的 微细凹坑,较密集的针状凹点称为麻点,密集且连续分 布者叫麻面。产生原因为原料表面粗糙,压缩率小不能 消除;原料或半成品严重锈蚀;原料或半成品过酸洗形 成酸蚀麻点;钢丝拉拔前未洗净,残留有点状氧化铁 皮,拉拔后压入钢丝表面后脱落。 结疤钢丝表面出现氧化疤、石灰疤及呈舌头形 或指甲形的金属疤的通称。产生原因是钢丝表面残留 有氧化铁皮或石灰颗粒,或原料表面带有结疤,拉拔时 被嵌于钢丝表面。结疤一般一端翘起,通常又称翘皮。 分层钢丝通条或局部沿纵向分裂成两层或多层 的现象,也称劈裂。产生原因是残留缩孔及非金属夹杂 物严重经拉拔后形成分层;盘条用钢锭中气泡严重,拉 拔后形成分层;拉拔时压缩率过大及变形不均等。 缩径拉拔时发生钢丝直径小于拉丝模孔定径带 尺寸的现象。产生原因是部分压缩率过大、润滑不良、 拉拔速度过高、模孔堵塞、热处理组织不均等。 尺寸超差钢丝直径超出标准规定尺寸要求的范 围,包括钢丝直径超正负偏差和不圆度超差。产生原因 是操作工责任心不强,换错模子、更换模子不及时或模 子加工超差、钢丝缩径、钢丝不均匀变形、模子磨损不 均等 线盘不规整钢丝卸线后出现上翘、大小圈、波 浪、缩圈或“8,,字形、“元宝”形、“鸡窝”形等。产 生线盘不规整的原因是模盒位置安装不正或拉丝模在 模盒中的安放位置不正,使钢丝产生不均匀变形;拉丝 卷筒严重起沟;成品前孔和成品孔之间金属秒流量不 等;成品前卷筒赶线和倒线产生360。扭转不能被成品 模消除。 折叠钢丝表面沿纵向出现的金属重叠现象,通 常是直线形或锯齿形,连续或断续出现在钢丝的局部 或全长,内有氧化铁皮。产生原因是原料存在折叠和半 成品钢丝起棱。
④ 水箱拉丝机圈径不稳是怎么回事
水箱拉丝机在拉拔过程中,钢丝与卷筒表面之间存在着沿卷筒园周方向的相对滑动,其摩擦以及卷筒对冷却润滑液的搅动消耗了很大的功率,不仅降低了机器的效率.并使卷筒表面受到严重磨损;由于机器本身结构的限制,在拉拔过程中钢丝的弯曲半径较小,加上穿线等原因,决定了它较适合拉制各种细规格钢丝。
⑤ 钢丝不均于是什么回事
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。 拉丝在拉丝机卷筒即绞盘(见拉丝机)的牵引下,盘条或中间线坯通过拉丝模模孔变形,达到减小断面改变形状以获得尺寸、形状、性能和表面质量都合乎要求的钢丝。钢丝的拉拔通常要进行多个道次,道次减面率(见面积减缩率)约在10%~40%之间。拉拔钢丝使用的模具主要有固定模、辊模(见辊模拉拔)、旋转模等,并以固定模为主。固定模即为由整体材料制作的外形呈圆饼状而中心开有孔型的拉丝模,模子在拉拔过程中固定不动。早期曾采用钢板模和冷硬铸铁模,以后由于不耐磨和使用寿命低而被淘汰。目前普遍采用硬质合金模,除了硬质合金外,天然钻石也是制模材料,但由于其资源稀少和价格昂贵,只局限于拉拔合金钢细丝和极细丝时使用。20世纪70年代以来又出现了用聚合多晶体、人造金刚石和刚玉陶瓷等制作的拉丝模。辊模为由2~4个可转动的辊子组成的模子。辊模拉拔通常用于拉制一些异形钢丝和难变形钢丝,但随着辊模装置刚性的提高、精度的改善和调整变得更加容易,其使用范围在不断拓宽。旋转模拉丝时模子的本体结构和固定模相同,但拉拔过程中,它在传动机构的驱动下围绕钢丝轴线旋转。优点是改变了拉拔时钢丝与模壁之间的摩擦力的方向,增加了作用在钢丝上的剪应力,使钢丝容易变形,从而可以减少拉拔力和拉拔功率;降低轴向摩擦力使拉拔时钢丝内外层的不均匀变形随之减少;由于模子高速旋转,模孔磨损变得均匀,钢丝的不圆度和表面粗糙度均有改善。但使用旋转模时钢丝易随模子而旋转甚至发生扭转,因此目前只局限于粗丝的拉拔。在使用固定模拉拔的情况下,若在钢丝的进口端施加后张力则形成反拉力拉拔;若对模子施加超声波振动则形成超声波拉丝;若采用静压或流体动力润滑则称为强制润滑拉拔。 冷拔过程中钢丝的组织与力学性能发生变化,产生加工硬化。随着冷变形程度的增加,一般钢丝的抗拉强度、硬度、弹性极限等增加,而延伸率、断面收缩率等下降。由于存在加工硬化,所以当拉拔的变形程度达到一定值后,由于钢丝冷加工性能的显著下降而不适宜再继续拉拔,需要进行中间热处理以恢复其加工性能,一般一个拔程的减面率约为70%~90%。因此,钢丝生产的工艺流程具有往复循环的特点。 拉丝机的能力一般以其卷筒直径的大小和卷简的数量来表示。拉丝机的拉拔速度与钢丝的钢种、直径、热处理的质量、润滑和冷却条件、变形程度、拉丝机的结构以及盘条的盘重等有关。随着钢丝生产的现代化,拉拔速度在不断提高。 为了减少摩擦,降低拉拔力和模耗以及获得表面光洁、尺寸和形状合乎要求的产品,拉拔时必须使用润滑剂润滑。使用固体润滑剂时称为干式拉丝;使用润滑剂水溶液并在其中完成拉拔过程的称湿式拉丝,所用的设备是水箱拉丝机。 在拉拔过程中,由于摩擦及变形功的转化生热,钢丝和模子的温度升高,特别在高速拉拔时温升更为显著(见拉丝发热)。模子温度的上升会影响其使用寿命,而钢丝温度的上升则会使其韧性(扭转和弯曲性能)下降。为了降低温升,必须对模子和卷筒进行冷却,钢丝的直接水冷也得了开发(见拉丝冷却)。
⑥ 材料屈服的微观原因可能是什么
原因如下。
屈服强度及其影响因素
1. 屈服标准
工程上常用的屈服标准有三种:
(1)比例极限 应力-应变曲线上符合线性关系的高应力,上常采用σp表示,超过σp时即认为材料开始屈服。
(2)弹性极限 试样加载后再卸载,以不出现残留的长久变形为标准,材料能够完全弹性恢复的高应力。上通常以σel表示。应力超过σel时即认为材料开始屈服。
(3)屈服强度 以规定发生一定的残留变形为标准,如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度,符号为σ0.2或σys
2. 影响屈服强度的因素
影响屈服强度的内在因素有:结合键、组织、结构、原子本性。如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看,可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度,这就是:(1)固溶强化;(2)形变强化;(3)沉淀强化和弥散强化;(4)晶界和亚晶强化。沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的常用的手段。在这几种强化机制中,前三种机制在提高材料强度的同时,也降低了塑性,只有细化晶粒和亚晶,既能提高强度又能增加塑性。
影响屈服强度的外在因素有:温度、应变速率、应力状态。随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高,尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感,这导致了钢的低温脆化。应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标,但应力状态不同,屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。
3.屈服强度的工程意义
传统的强度设计方法,对塑性材料,以屈服强度为标准,规定许用应力[σ]=σys/n,安全系数n一般取2或更大,对脆性材料,以抗拉强度为标准,规定许用应力[σ]=σb/n,安全系数n一般取6。
需要注意的是,按照传统的强度设计方法,必然会导致片面追求材料的高屈服强度,但是随着材料屈服强度的提高,材料的抗脆断强度在降低,材料的脆断危险性增加了。
屈服强度不仅有直接的使用意义,在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增高,对应力腐蚀和氢脆就敏感;材料屈服强度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服强度是材料性能中不可缺少的重要指标。材料开始屈服以后,继续变形将产生加工硬化.
加工硬化指数n的实际意义
加工硬化指数n反应了材料开始屈服以后,继续变形时材料的应变硬化情况,它决定了材料开始发生颈缩时的大应力。n还决定了材料能够产生的大均匀应变量(见1.3.3内容),这一数值在冷加工成型工艺中是很重要的。
对于工作中的零件,也要求材料有一定的加工硬化能力,否则,在偶然过载的情况下,会产生过量的塑性变形,甚至有局部的不均匀变形或断裂,因此材料的加工硬化能力是零件安全使用的可靠保证。
G形变硬化是提高材料强度的重要手段。不锈钢有很大的加工硬化指数n=0.5,因而也有很高的均匀变形量。不锈钢的屈服强度不高,但如用冷变形可以成倍地提高。高碳钢丝经过铅浴等温处理后拉拔,可以达到2000MPa以上。但是,传统的形变强化方法只能使强度提高,而塑性损失了很多。现在研制的一些新材料中,注意到当改变了显微组织和组织的分布时,变形中既能提高强度又能提高塑性.
抗拉强度在材料不产生颈缩时抗拉强度代表断裂抗力。脆性材料用于产品设计时,其许用应力是以抗拉强度为依据的。抗拉强度对一般的塑性材料有什么意义呢?虽然抗拉强度只代表产生大均匀塑性变形抗力,但它表示了材料在静拉伸条件下的极限承载能力。对应于抗拉强度σb的外载荷,是试样所能承受的大载荷,尽管此后颈缩在不断发展,实际应力在不断增加,但外载荷却是在很快下降的。
材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。严格的说,它应该是真应力-应变曲线下所包围的面积也就是工程上为了简化方便,近似地采取:对塑性材料静力韧度是一个强度与塑性的综合指标。单纯的高强度材料象弹簧钢,其静力韧度不高,而只具有很好塑性的低碳钢也没有高的静力韧度,只有经淬火高温回火的中碳(合金)结构钢才具有高的静力韧度硬度并不是金属独立的基本性能,它是指金属在表面上的不大体积内抵抗变形或者破裂的能力'
2. 洛氏硬度试验的优缺点
洛氏硬度试验避免了布氏硬度试验所存在的缺点。它的优点是:
1)因有硬质、软质两种压头,故适于各种不同硬质材料的检验,不存在压头变形问题;
2)压痕小,不伤工件表面;
3)操作迅速,立即得出数据,生产效率高,适用于大量生产中的成品检验。
缺点是:用不同硬度级测得的硬度值无法统一起来,无法进行比较。
⑦ 钢丝绳直径增大通常与绳芯什么有关
与绳芯直径有关,绳芯直径过大,钢丝绳捻制后绳股之间会有缝隙。
中国年产钢绳180万吨居世界第一,磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术,使用寿命(疲劳寿命)超大幅度跃升,光面钢丝绳被彻底淘汰,全面进入磷化涂层钢丝绳时代:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),经锰系或锌锰系磷化处理,钢丝表面耐磨、耐锈蚀能力全面跃升,GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍,润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果,有效抑制钢丝绳内部钢丝表面发生磨损,是光面钢丝绳的升级换代产品,可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用,目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3倍左右,最好的达到4倍,可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短,以后随着对耐磨磷化液的深入研究,还可大幅度提高使用寿命。磷化膜3-60克/米2,钢丝磷化后不进行拉拔加工,直接捻制钢丝绳。
注意:不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝用锰系或锌锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产,如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等,使用寿命更长,使用成本更低,稳定性更佳。。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,直升式热镀锌钢丝锌层较厚,锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长,电镀锌较薄。由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能,锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用,如大气环境但空气潮湿的高温环境,而热镀锌-磷化双涂层钢丝绳的耐腐蚀能力进一步提高。
3.不锈钢丝绳,使用不锈钢丝捻制的钢丝绳,如304或316不锈钢,耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳,价格相对昂贵,对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理(不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方),同样可以大幅度延长使用寿命。
4.涂塑钢丝绳,在钢丝绳基础上,在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。
5.光面钢丝绳,英国1834年开始生产,国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产(2005年破产),随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场,将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
6.海洋工程系泊用钢丝绳,相关标准正在制定审批过程中
7.缆索钢丝绳
大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳,腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳,海水环境中优选海工钢丝绳,使用寿命更长,使用成本更低。
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⑧ 钢丝从1000℃冷却到室温长度变化的原因是什么
热胀冷缩是材料普遍规律,钢丝也是一样,降温后缩短,原子能量降低,原子间距减小。
钢丝用途广泛,可以制造锰系磷化涂层钢丝绳、镀锌钢绞线、预应力钢丝和弹簧钢丝等等
⑨ 拉丝机的工作原理
拉丝机的工作原理是:
有多个拉拔头组成的小型的连续生产设备,通 过逐级拉拔,可以一次性地把钢丝冷拉到所需的规格,所以工作效率比较高。但是,由于通过每一级的拉拔后,钢丝的线径发生了变化, 所以每个拉拔头工作线速度也应有变化。 根据拉模配置的不同,各个拉拔头的拉拔速度也要变化。拉拔速 度的基准是每个时刻通过拉模的钢丝的秒流量体积不变, 即使以下公式成立:π r2×v1= π r2×v2 r:进线钢丝的直径 v1:进线钢丝的线速度 r: 出线钢丝的直径 v2:出线钢丝的线速度 拉丝机的各个拉拔头的工作速度就是基于以上的公式, 保证各个 拉拔头同步运行。 但是, 以上的说明是基于理想状态的稳态工作过程, 由于机械传动的误差以及机械传动的间隙, 还有在起动、 加速、 减速、停止等动态的工作过程中,各个拉拔头就无法保持同步,所以,现在 大多数的直进式拉丝机上都有张力传感器, 动态测量各个拉拔头间的钢丝的张力,再把张力转换成标准信号,用这个标准信号反馈给调速 变频器,变频器用这个信号作闭环 PID 过程控制,在主速度上叠加上 PID 计算的调整量,保持各个张力检测点的张力恒定,也就保证了直 进式拉丝。
采用引进、吸收、消化技术开发生产的高档拉丝机,适宜 拉拔Ф 14mm 以下的各种金属线材,适用拉拔范围有弹簧钢丝、制绳钢丝、帘线钢丝、胎圈钢丝、药丝焊丝、气保焊丝、铝包钢丝、预应 力钢丝、胶管钢丝及各类低、中、高碳钢丝等等。
⑩ 预应力钢丝拉拔后强度低是什么原因
预应力钢丝拉拔后强度低,主要造成原因包括以下几点:
盘条或原料钢丝的索氏体化后强度低。
盘条或原料钢丝含碳量低,如混入低钢号原料
错用进线直径的原料,原料进线直径比规定的小,总压缩率小也会造成钢丝冷拉强度低于预期
部分压缩率减小,如果在总压缩率一定的情况下,原工艺拉拔7道,现在拉拔9道,冷拉后钢丝强度偏低。