2.1 热处理
1)固溶处理
固溶处理的目的是,将奥氏体不锈钢线材热加工时,析出的Cr 碳化物和σ 相等固溶在奥氏体内,获得均匀的组织。通过再结晶软化和内应力消除,使钢的延性、韧性、耐蚀性、耐热性得到恢复。如果固溶处理后,Cr 碳化物在晶界上析出,晶界附近形成贫Cr 区,成为晶界腐蚀的原因,降低钢的耐蚀性和加工性。
2)光亮退火处理
不锈钢冷加工引起的应变诱发马氏体,使钢硬化、韧性下降、并且使耐蚀性不良。如果钢中残留内部应力,会产生时效裂纹、腐蚀裂纹和残留应力释放导致的变形。因此,要将应变诱发马氏体返回为奥氏体,消除内应力。在氢气或惰性气体气氛中进行退火,不使不锈钢因热处理失去金属光泽的退火处理叫做光亮退火处理。
3)退火处理
为了对马氏体线材进行冷加工,必须对线材进行退火软化处理。退火处理有完全退火和低温退火(消除应变退火)。完全退火是将退火材料加热到高于转变点50℃-100 ℃的高温区,并进行充分均热,然后缓慢冷却,使碳化物成球状均匀析出在基钢上。碳化物球化不充分时,不能使钢充分软化,在后续的冷加工中,会产生裂纹和淬火回火后硬度不均匀。完全退火需要在高温下长时间保温,而低温退火加热温度低,退火所需要的时间短。低温退火的目的是使材料软化,以便进行冷加工,钢的组织没有大的变化。
铁素体不锈钢线材经热处理后,硬度几乎没有变化。所以铁素体不锈钢线材的热处理基本上都是退火。退火的目的是组织均匀化、完全软化、提高耐蚀性和韧性。如果铁素体不锈钢线材的处理温度高于正确的退火温度,则会发生晶粒显著粗大、发生脆化。对于铁素体不锈钢线材来说,晶粒度是重要的质量指标。
2.2 酸洗(除鳞)
不锈钢的氧化铁皮致密而坚固、化学成分复杂。不锈钢的化学除鳞方法一般采用盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸以及盐浴处理相组合的处理方法。其中奥氏体不锈钢的耐酸性很强,一般用氟硝酸处理。机械除鳞方法有喷丸、辊压弯曲、研磨等方法。机械除鳞方法不需要废酸处理设备,并且可以在热处理作业线或拔丝作业线上高效率除鳞。所以考虑到环保因素,采用机械除鳞的实例不断增加。
2.3 皮膜处理
为减小线材与拔丝模具的摩擦力、防止钢丝表面缺陷的发生和防止模具磨损,需要对线材表面进行皮膜处理。皮膜的种类有树脂皮膜、水溶性皮膜和草酸皮膜。过去,多采用将四氯乙烯作为溶质的氯系树脂皮膜。为了控制挥发性有机化合物的排放,改用水溶性皮膜。高强度线材高加工率时,使用草酸皮膜。草酸皮膜可以耐高压力和加工发热,防止热粘结的发生。
2.4 拔丝加工
不锈钢等高强度线材拔丝时,如果模具的耐久性不良,模具就会产生桔皮状粗糙和磨损,从而导致钢丝表面产生桔皮状粗糙和表面缺陷。因此,不锈钢拔丝模具一般使用金刚石模具。
在对不锈钢进行冷拔丝时,不仅要考虑模具材质对拔丝的影响,而且要考虑模具孔型、接近角角度以及润滑油对拔丝的影响。在冷拔丝过程中,要观察润滑剂薄片的状况和拔丝产生的废料情况,根据观察结果选用适宜的润滑剂。
观察时的判断标准是:①拔丝材料是否出现桔皮状粗糙;②拔丝材料是否被润滑皮膜覆盖,是否有金属光泽;③润滑剂薄片的形状、大小、颜色是否发生变化;④拔丝产生的废料量是否不断增加。
润滑剂薄片从模具出口出来时,应是纸片状细长地连续产生,并且在连续拔丝的情况下,逐渐变小,呈粉末状。润滑状态不良时,润滑剂发生碳化、颜色变黑。拔丝产生的废料与润滑剂熔融为一体成为固化物。这种固化物大量残留在模具入口时,会影响润滑剂进入模具,使润滑作用显著下降。