线材制品应追求高强度、轻量化

       导读：线材制品应追求高强度、轻量化。目前，国外线材制品先进企业已经开始用双捻机捻制股绳，然后采用管式机或者筐篮机合绳，国内正在对这种先进的工艺技术和设备流程进行引进和消化吸收，有的国内生产电梯绳的厂家已经开始使用双捻机生产股绳。

        参考《2012-2016年中国线材市场调研及投资方向研究报告》
        中国报告网线材行业分析师，线材制品行业处于转方式、调结构、转型升级的关键时期。形势要求线材制品企业提高设备的生产效率，追求线材制品的高强度和轻量化。目前，国内线材制品行业有关适用于高强度、小规格、简单结构钢丝绳捻制的双捻机生产工艺研究和0.08mm高强度镀锌钢丝的研发取得重大进展，这正是顺应了线材制品行业发展的大趋势和技术发展的方向。双捻机工艺取得进展随着钢丝绳行业的进步，双捻机相对于管绞车而言具有高速、低噪音、占地面积小等优点。

       目前，国外线材制品先进企业已经开始用双捻机捻制股绳，然后采用管式机或者筐篮机合绳，国内正在对这种先进的工艺技术和设备流程进行引进和消化吸收，有的国内生产电梯绳的厂家已经开始使用双捻机生产股绳。业内研究人士表示，双捻机的原理可以形象比喻为：两人玩跳绳游戏，各抓住一端绳头拉开一定距离后转动绳子，使绳整体向一个方向转动，一端绳子不断扭紧，另一端绳子不断放松，整条绳子的扭紧和放松相互平衡，因此绳子没有扭动，钢丝绳的捻距也不会产生变化。如果一个人抓住绳头，站在绳的挥动圈内继续挥动绳子，此时绳子每转一周，绳的捻节就增加两个，即绳的两段各自反向转一周。双捻机按收、放线方式分为外放线和内放线两种，外放内收双捻机容易实现大盘重生产，因此更适宜于钢丝绳股绳的捻制。外放内收双捻机的工作原理，则是双捻机内部的弓带随主机同步转动时带动各根钢丝绕股的中心旋转,使钢丝在第一捻合拢处得到第一次捻制形成捻距，此时股绳的捻距是成品股绳捻距的2倍。当钢丝股绳走到第二捻合处时，股绳的捻距被同向加捻一次，从而使股绳的捻距达到技术要求。这样，由于第一次捻制和第二次捻制是在弓带随主机转一周内同时完成，弓带每转一周即主机转速一周，钢丝股绳在一周内产生2个捻距，使生产速度提高一倍，实现了双捻机的捻制原理。

       目前，有关企业用双捻机生产1×19S类股绳，速度最高可达到1200转/分钟，下机产品捻制紧密、不松散、不凸芯，股绳表面没有钢丝交错现象，股绳的应力可以控制在0°~360°/3m，满足了钢丝绳成品的生产需求。断丝问题有待解决双捻机生产钢丝绳时具有速度快、生产效率高、占用空间少、股子捻制质量好等优点，然而在生产过程中时常出现断丝率波动大的故障，导致生产情况不稳定，严重影响了钢丝绳的生产效率和综合成材率。双捻机断丝率出现波动的原因有哪些？为确保生产控制过程稳定有效，应制定哪些预防性措施呢？生产钢丝绳时，为恢复钢丝塑性、便于拉拔，需要对钢丝进行热处理。一旦经过拉丝机拉拔后，钢丝内部组织就会变长、变细，甚至还会受到一定程度的破坏，产生冷加工硬化现象，然后再经电镀锌处理，容易出现断丝问题。如果仔细观察钢丝断口处，就会发现断口处呈现氢脆断裂的形貌特征，而出现这一现象的主要原因就是电镀锌生产环节出现了问题。在电镀锌处理过程中，电镀溶液中由于水分子的离解会存在一定数量的氢离子；而钢丝在电镀锌酸环境中，在阴极会析出锌原子。锌原子和氢离子产生化学反应生成氢气，部分渗入钢丝基体和镀锌层中，从而产生针孔、麻点、气泡等缺陷。加之在电镀锌生产过程中由于氢离子消耗比较快，为补充氢离子，还要定时添加硫酸溶液，造成在较长一段时间内电镀溶液的pH值（表示酸碱程度的数值）急剧降低，酸性变强，致使钢丝基体和镀层韧性出现大幅下降，从而发生氢脆现象，使得在捻制生产过程中出现脆断问题。

       中国报告网钢铁行业分析师认为，为避免出现断丝，应解决电镀锌溶液pH值急剧降低的问题。解决该问题的最好办法就是改进电镀锌生产设备，例如可以设计并采用溶液滴定添加系统，从而避免因添加硫酸溶液造成pH值大幅波动的问题，也就能减少氢脆现象的发生，最终就能减少断丝问题。双零镀锌钢丝生产有待攻克在切割钢丝工艺技术的推进下，制绳钢丝的质量和规格系列取得了很大的进步，但是对于超精细、超高强度、超高质量的双零镀锌钢丝的生产仍然是一门须要攻克的技术难题。目前在国际市场上炙手可热的高档齿形带用高强度双零镀锌钢丝产品，均被比利时贝卡尔特、日本东京制钢等大公司垄断生产，因此研发高强度双零镀锌钢丝就成为我国线材制品行业的技术目标。目前，国内有关企业研发生产的0.08mm高强度镀锌钢丝，已具有超细、高强度、低应力、高通条性等特点，在超精细化方面取得重大进展。技术攻关，标准先行。

       分析师指出，攻克这一技术难题，首先要解决的就是标准问题。例如根据国际市场需求的同步齿形带产品技术要求，制定0.08mm高强度镀锌钢丝企业内控标准，其技术指标为：抗拉强度30000MPa~3500MPa，360°标距100D扭转值≥100次，钢丝自由圈径≥50mm，钢丝锌层表面质量≥5.6g/m2。根据标准才能够确定相应的工艺路线。产品高强，原料保障。生产高强度镀锌钢丝的原料的化学成分极为重要。一方面要想获得高强度，对含碳量就要有要求，首选高碳钢；另一方面还要求在热处理淬火后获得细小均匀的索氏体组织，保证后续生产获得良好的冷加工性能、高的综合力学性能和好的通条性，这就要求在生产过程中尽可能的使用夹杂物等级低的盘条作为原料。这是因为盘条在冶炼过程中，受冶炼工艺的限制，都含有少量的硫化物、氧化物、硅酸盐等非金属夹杂物，这些夹杂物特别是脆性夹杂物的存在，会造成半成品钢丝或者成品钢丝的性能不均匀，局部性能严重下降甚至引起断丝，造成工作效率、成品合格率下降，产品的强度、塑性和疲劳寿命不稳定。流程控制，工艺关键。钢丝热处理后的抗拉强度决定拉拔后成品钢丝的抗拉强度，在原料和半成品钢丝进线明确的前提下，制定合理的热处理工艺，可以提高半成品钢丝的抗拉强度，降低拉拔过程中钢丝韧性的损失，从而保证成品钢丝在特高强度下具有良好的韧性。对于大拉和中拉所需的半成品钢丝，可以直接根据现有装备和工艺技术条件确定；而对于最终热处理和电镀锌钢丝的半成品钢丝，要结合理论分析和实际设备生产能力才能决定最终的半成品钢丝直径。对热处理等温转变的钢丝进行水箱拉拔生产，其抗拉强度随压缩率的增加而提高，生产加工难度也随之增加。严格模具，同步变形。由于钢丝是镀锌钢丝，在拉拔过程中要保证不同硬度和塑性的两种金属同时变形，如果锌层不能够起到良好的润滑作用或者由于锌层的变形不能与钢丝基体同步，则会影响出线钢丝的直径，继而影响整个模链的压缩率配置。因此对于拉丝模具材质的选择，孔型以及工作锥角度、长度的选择都要严格控制。