Φ0.018mm超细不锈钢微丝生产工艺的开发与优化

论文摘要

不锈钢超细微丝生产是一门融合金属学、模具制造、化工工艺、检测等多项技术于一体的新型工艺,是普通钢丝生产工艺的纵深延伸。本文以单根拉拔超细不锈钢微丝生产工艺为研究对象,从分析不同生产工艺阶段的拉拔性能着手,结合金相分析、能谱测试、拉伸力学性能测试、SEM微观组织观察、XRD物相分析等多种实验研究方法,具体研究了各生产阶段中产品特性的不同以及对拉拔性能的影响。在微丝的拉拔过程中,因为大的不均匀形变引起金属晶格畸变,晶粒碎化现象非常严重,随着拉拔过程的进行晶粒沿拉拔方向被拉长成纤维状出现丝织构现象,宏观表现为随着微丝直径越来越细,没有退火的微丝因为拉拔减径后的细晶强化、相变强化和加工硬化效应使其抗拉强度大大增强,而延伸率变化不大。定性观察表明随形变量增大超细奥氏体不锈钢微丝表现出越来越强的磁性,退火后磁性消失。通过理论分析及本实验过程中所进行的大量直接的实际生产发现,退火前后拉拔相同规格微丝时断丝率和模耗显著不同;最容易发生断丝现象是在拉拔刚开始时;相同工艺条件、相同规格微丝拉拔时随拉拔速度增大,断丝率越来越高,高速拉拔时的模耗小于低速拉拔时的模耗;配模规格是影响拉拔顺利进行的最关键因素,模具导入角的大小对拉拔断丝率有很大的影响。本课题通过对比两种不同的φ0.018mm超细不锈钢微丝生产工艺路线,制定出了一套适合企业实际生产条件的工艺规范。经过优化后的拉伸机的参数设置、润滑条件、退火参数、模具选择、配模规格等可以为以后超细不锈钢微丝生产提供理论和实践指导依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 不锈钢微丝的应用领域
• 1.3 不锈钢纤维制备方法概述
• 1.4 国内外不锈钢微丝的研究和生产现状
• 1.5 本文的研究内容与目的
• 第2章 实验原料及方法
• 2.1 原料丝选择
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 显微组织测试分析方法
• 2.2.2 力学性能测试分析方法
• 2.2.3 试样物相结构分析方法
• 2.3 不锈钢微丝拉拔工艺路线的制定
• 2.4 热处理工艺
• 第3章 实验结果与讨论
• 3.1 显微组织和结构分析
• 3.1.1 原料丝的金相分析
• 3.1.2 拉拔过程中金相组织的变化
• 3.1.3 热处理对显微组织的影响
• 3.2 力学性能分析
• 3.2.1 不同原料母线的成分分析及力学性能
• 3.2.2 不同原料母线拉拔性能的比较
• 3.2.3 微丝产品退火前后力学性能的比较
• 3.3 拉拔过程中的相变分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 微丝拉拔工艺的比较与优化
• 4.1 不同工艺路线实验结果的比较
• 4.2 工艺路线的优化
• 4.2.1 拉丝机参数的优化
• 4.2.2 润滑条件的优化
• 4.2.3 配模规格的优化
• 4.2.4 产品最终退火工艺参数的优化
• 4.3 本章小结
• 第5章 成本与利润简单核算
• 5.1 新工艺产量分析
• 5.2 成本与利润分析
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间得研究成果