Tratamiento térmico de alambre de acero
(1) El tratamiento térmico del alambrón se utiliza para producir algunos alambres de acero con medio y alto contenido de carbono y alambres de acero aleado. Su objetivo principal es mejorar la estructura y las irregularidades del alambrón, eliminando así la tensión interna. mejorando la plasticidad y frialdad del alambrón.
(2) El tratamiento térmico intermedio es el tratamiento térmico de alambre de acero semiacabado, es decir, alambre intermedio en bruto. Su objetivo principal es eliminar el endurecimiento por trabajo durante el trefilado en frío y restaurar la plasticidad del alambre en bruto para su posterior trefilado. Si no hay un proceso de tratamiento térmico del producto terminado en producción, también se requiere el tratamiento térmico intermedio antes de estirar el producto terminado para garantizar la estructura y el rendimiento del alambre de acero terminado.
(3) El tratamiento térmico del producto terminado se lleva a cabo después de que se extrae el producto terminado. Su función es hacer que el producto alcance la estructura y el rendimiento especificados. Su realización depende de los requisitos de entrega.
Bajo la tracción del polipasto (ver máquina trefiladora), el alambrón o alambre intermedio se deforma a través del orificio de la máquina trefiladora, reduciendo así la sección transversal y cambiando la forma a obtener el tamaño, la forma, el rendimiento y la calidad de la superficie requeridos del alambre de acero. El trefilado de alambre de acero generalmente requiere múltiples pasadas, y la tasa de contracción del área de cada pasada (ver tasa de contracción del área) es de aproximadamente 10% ~ 40%. Los moldes utilizados para trefilar alambre de acero incluyen principalmente moldes fijos, moldes de rodillos (consulte el diagrama de moldes de rodillos), moldes giratorios, etc. , basado principalmente en molde fijo. El molde fijo es un molde de dibujo hecho de un material entero. Tiene la forma de una torta redonda con un agujero en el centro. El molde se fija durante el dibujo. Al principio se utilizaban moldes de placa de acero y moldes de hierro fundido enfriado, pero luego se eliminaron porque no eran resistentes al desgaste y tenían una vida útil corta. En la actualidad, los moldes de carburo se utilizan ampliamente. Además del carburo, los diamantes naturales también son materiales de moldeo. Sin embargo, debido a su escasez de recursos y su alto precio, solo se utiliza para estirar filamentos de acero aleado y filamentos ultrafinos. Desde la década de 1970, han aparecido matrices de trefilado hechas de cerámica polimérica policristalina, diamante artificial y corindón. El molde de rodillos es un molde compuesto por de 2 a 4 rodillos giratorios. El trefilado con rodillo se utiliza generalmente para trefilar algunos alambres de acero con formas especiales y alambres de acero que no se deforman fácilmente. Sin embargo, a medida que aumenta la rigidez del dispositivo de moldeo por rodillos, la mejora de la precisión y el ajuste se vuelven más fáciles, y su alcance de aplicación también se está expandiendo. La estructura del cuerpo principal de la matriz giratoria es la misma que la de la matriz fija durante el trefilado, pero gira alrededor del eje del alambre de acero impulsado por el mecanismo de transmisión durante el trefilado. La ventaja es que la dirección de fricción entre el alambre de acero y la pared de la matriz cambia durante el estirado, la tensión cortante que actúa sobre el alambre de acero aumenta y el alambre de acero se deforma fácilmente, lo que reduce la fuerza de tracción y la potencia; reduciendo el número de tirones, la deformación desigual de las capas internas y externas del alambre de acero durante el proceso de trefilado debido a la rotación a alta velocidad del molde, el desgaste del orificio de la matriz se vuelve uniforme y la redondez y rugosidad de la superficie. del alambre de acero se mejoran. Sin embargo, cuando se utiliza un molde giratorio, el alambre de acero es fácil de girar o incluso torcer con el molde. Actualmente, se limita al trefilado de alambre grueso. En el caso del trefilado con matriz fija, si se aplica tensión inversa al extremo de entrada del alambre de acero, se formará un trefilado por tracción inversa; si se aplica vibración ultrasónica al molde, se formará un trefilado ultrasónico si se utiliza lubricación hidrostática o hidrodinámica; se utiliza, entonces esto se llama diagrama de lubricación forzada.
La microestructura y las propiedades mecánicas del alambre de acero cambian durante el estirado en frío, lo que lleva al endurecimiento por trabajo. A medida que aumenta la cantidad de deformación en frío, aumentan la resistencia a la tracción, la dureza y el límite elástico del alambre de acero ordinario, y disminuyen el alargamiento y la contracción del área. Debido al endurecimiento por trabajo, cuando el grado de deformación por trefilado alcanza un cierto valor, el rendimiento de trabajo en frío del alambre de acero se reduce significativamente y no es adecuado para el trefilado continuo, se requiere un tratamiento térmico intermedio para restaurar su rendimiento de procesamiento. En términos generales, la tasa de reducción de la superficie durante un proceso de estiramiento es aproximadamente del 70% al 90%. Por tanto, el proceso de producción de alambre de acero tiene las características de un ciclo alternativo.
La capacidad de una máquina trefiladora generalmente se expresa por el tamaño del diámetro de su tambor y la cantidad de deslizamiento de bobinado. La velocidad de trefilado de la máquina trefiladora está relacionada con el tipo de acero, el diámetro, la calidad del tratamiento térmico, las condiciones de lubricación y enfriamiento, el grado de deformación, la estructura de la máquina trefiladora y el peso de la bobina del alambrón. Con la modernización de la producción de alambre, las velocidades de trefilado son cada vez mayores.
Para reducir la fricción, reducir la fuerza de trefilado y la pérdida del troquel, y obtener productos con una superficie lisa y un tamaño y forma satisfactorios, se deben utilizar lubricantes durante el proceso de trefilado. Cuando se utilizan lubricantes sólidos, se denomina estirado en seco; estirado en húmedo utilizando una solución acuosa lubricante y para completar el proceso de estirado se utiliza una máquina de estirado con tanque de agua.
Durante el proceso de trefilado, debido al calor generado por la conversión del trabajo de fricción y deformación, la temperatura del alambre de acero y del molde aumenta, especialmente durante el trefilado a alta velocidad (ver calor de trefilado). Un aumento en la temperatura del molde afectará su vida útil y un aumento en la temperatura del alambre de acero reducirá su tenacidad (propiedades de torsión y flexión).
Para reducir el aumento de temperatura, es necesario enfriar el molde y el rodillo, y también se ha desarrollado el enfriamiento directo por agua del alambre de acero (ver enfriamiento del trefilado).