拉拔钢丝的磷化工艺介绍与基本原理

钢丝润滑涂层的良好质量是保证钢丝正常拉拔的重要条件，特别是在高速拉拔时，高质量的润滑载体极为重要，它关系到拉拔后钢丝的表面质量、力学性能、模具消耗和劳动生产率。目前，金属制品生产普遍采用磷化作为钢丝拉拔前的表面预处理方式。特别是随着直进式拉丝设备的普遍使用，为了达到高效的产能输出和良好的产品质量，人们越来越重视对钢丝磷化工艺的研究。
磷化是金属基体与稀磷酸或酸性磷酸盐反应形成磷酸盐保护膜的过程。作为润滑涂层的载体，磷化膜应具有以下性质。(1)化学性质十分稳定，不导电，耐腐蚀。(2)微细结晶使金属表面具有适度的粗糙度，利于携带润滑剂。(3)拉拔时可与钢丝一起延伸变形，还参与钢丝与拉丝模模壁的辅助分离，改善拉拔条件，提高拉拔速度。(4)对防锈剂有很强的吸收性，与防锈油配合可极大地增加防锈性能。磷化钢丝不论是用于深加工、短期储存防腐，还是作为成品的“磷化光缆增强用碳素钢丝”，都必须使钢丝在磷化后获得均匀、致密，和基体结合牢固的磷化膜。磷化膜厚度是生产工艺控制的重要指标。磷化膜太薄，在拉拔过程中起不到吸附润滑剂的作用，钢丝容易拉断，模具损耗增加;磷化膜太厚，在拉拔过程中易发生“叫模”，影响拉拔速度。对于连拉直进式拉丝机，拉拔速度控制在6～8m/s，磷化膜的厚度为8～12μm为宜。
在实际生产中，必须根据磷化钢丝的不同用途来选择不同的磷化处理方式。江苏法尔胜泓昇公司根据他们的实践经验，提出以下建议：对于盘条的表面处理，可选择浸渍磷化;对于后续加工是水箱拉拔类产品直径为1.5～2.5mm的半成品钢丝，可选择在线磷化;对于后续加工是直进式干拉类产品直径为2.5～4.0mm的半成品钢丝，可选择电解磷化。
浸渍磷化就是在含有磷酸、磷酸盐的溶液中用浸渍方式处理盘条，使钢丝表面通过一系列化学反应，产生具有防腐作用的磷酸盐保护膜。浸渍磷化一般采用中温(70±5℃)锌盐磷化，时间根据盘条的直径和所需磷化膜的厚度进行调整，一般设置标准时间为12min。
常用的在线磷化工艺流程为:放线→热处理→酸洗→水洗→热水洗→磷化→皂化→烘干。
电解磷化是通过给磷化液施加电流，在钢丝表面沉积形成磷化膜的反应过程。在施加电流的电解磷化槽中，钢丝作为阴极，使用一种不参与成膜的惰性导体作为阳极。电解磷化和传统磷化相比，具有如下优点:(1)磷化膜涂层覆盖更完全;(2)磷化膜涂层更致密、更牢固;(3)磷化膜涂层厚度控制更方便;(4)磷化处理时间短，节约能源;(5)无磷化渣产生，绿色环保。电解磷化相对于传统磷化，在生产工艺控制过程中，对磷化液成分和电流密度控制要求更高，如果磷化液成分体系的平衡控制不精确，就会严重影响磷化膜涂层质量。

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