本发明涉及一种钢丝的加工方法，尤其涉及一种环保型弹簧钢丝的加工方法。
背景技术：
：弹簧钢丝广泛应用于飞机、火车、汽车等交通工具和工程机械等各种仪表设备，但由于工作环境特殊且多变，经常要承受多种形式的应力。因此，弹簧钢丝必须具有优良的综合性能，包括力学性能、抗弹性减退性能、疲劳性能、热处理工艺性能、加工成形性能、物理化学性能等。随着人们对节能、环保等方面的要求日益提高，对弹簧材料的要求也越来越高，尤其是质量更轻、强度更高、功能更强的弹簧材料越来越受到重视。目前，弹簧存在工作稳定性和可靠性低、疲劳寿命短等不足，主要原因在于所用的弹簧钢丝在机械性能、抗弹性松弛性能、抗疲劳性能等方面表现不足。因此，采用合理的加工工艺对弹簧钢丝进行表面强化处理，以提高弹簧的工作稳定性和可靠性，显得十分必要。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种环保型弹簧钢丝及其加工方法，所述钢丝性能稳定，韧性高，抗疲劳性能高。本发明采用的技术方案为：一种环保型弹簧钢丝，其加工方法包括如下步骤：一次表面处理、一次拉拔、热处理、二次表面处理、二次拉拔。所述一次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化：所述磷酸溶液的质量分数为8-10％，磷化温度为55-60℃，磷化时间为5-8min，磷化过程中向磷酸溶液中通入二氧化碳和环丙烷，每升磷酸溶液中每分钟通入二氧化碳500-600ml、环丙烷100-200ml；(4)二次水洗；(5)中和。所述二次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化；(4)盐洗：将钢丝浸入含氯化镧和乙酸锌的复合盐溶液中进行盐洗，洗涤时间为5-10min，洗涤温度为20-30℃；(5)中和。所述复合盐溶液中氯化镧的质量分数为1-2％，乙酸锌的质量分数为4-5％。所述复合盐溶液的制备方法是将氯化镧溶于水后静置1-2h，再加入乙酸锌，搅拌均匀后再静置20-30min，即可。除一次表面处理的磷化步骤和二次表面处理的盐洗步骤外，本发明所述环保型弹簧钢丝其他工艺步骤均为本领域常规的工艺操作。本发明在一次表面处理过程中向磷酸溶液中通入了二氧化碳和环丙烷，可提高磷化质量，减少钢丝表面缺陷，提高弹簧钢丝的韧性。且使用的磷酸溶液的质量分数较低，磷酸的使用量减少，产生的废酸减少，有利于环保。在二次表面处理中，采用含氯化镧和乙酸锌的复合盐溶液清洗来代替水洗，有利于后续的拉拔处理，进一步提高弹簧钢丝的韧性和抗疲劳性能。本发明的优点在于：制得的弹簧钢丝性能均匀，扭转值高，韧性高，其抗疲劳和抗松弛性能好。制备工艺简单，易于工业化生产，产生的废酸少，节能环保。具体实施方式实施例1：一种环保型弹簧钢丝，其加工方法包括如下步骤：一次表面处理、一次拉拔、热处理、二次表面处理、二次拉拔。所述一次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化：所述磷酸溶液的质量分数为8％，磷化温度为60℃，磷化时间为5min，磷化过程中向磷酸溶液中通入二氧化碳和环丙烷，每升磷酸溶液中每分钟通入二氧化碳550ml、环丙烷180ml；(4)二次水洗；(5)中和。所述二次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化；(4)盐洗：将钢丝浸入含氯化镧和乙酸锌的复合盐溶液中进行盐洗，洗涤时间为8min，洗涤温度为25℃；(5)中和。所述复合盐溶液中氯化镧的质量分数为1.5％，乙酸锌的质量分数为4.5％。所述复合盐溶液的制备方法是将氯化镧溶于水后静置1.5h，再加入乙酸锌，搅拌均匀后再静置25min，即可。实施例2：一种环保型弹簧钢丝，其加工方法包括如下步骤：一次表面处理、一次拉拔、热处理、二次表面处理、二次拉拔。所述一次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化：所述磷酸溶液的质量分数为10％，磷化温度为55℃，磷化时间为8min，磷化过程中向磷酸溶液中通入二氧化碳和环丙烷，每升磷酸溶液中每分钟通入二氧化碳600ml、环丙烷100ml；(4)二次水洗；(5)中和。所述二次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化；(4)盐洗：将钢丝浸入含氯化镧和乙酸锌的复合盐溶液中进行盐洗，洗涤时间为10min，洗涤温度为30℃；(5)中和。所述复合盐溶液中氯化镧的质量分数为1％，乙酸锌的质量分数为4％。所述复合盐溶液的制备方法是将氯化镧溶于水后静置2h，再加入乙酸锌，搅拌均匀后再静置20min，即可。实施例3：一种环保型弹簧钢丝，其加工方法包括如下步骤：一次表面处理、一次拉拔、热处理、二次表面处理、二次拉拔。所述一次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化：所述磷酸溶液的质量分数为9％，磷化温度为60℃，磷化时间为8min，磷化过程中向磷酸溶液中通入二氧化碳和环丙烷，每升磷酸溶液中每分钟通入二氧化碳500ml、环丙烷200ml；(4)二次水洗；(5)中和。所述二次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化；(4)盐洗：将钢丝浸入含氯化镧和乙酸锌的复合盐溶液中进行盐洗，洗涤时间为5min，洗涤温度为20℃；(5)中和。所述复合盐溶液中氯化镧的质量分数为2％，乙酸锌的质量分数为5％。所述复合盐溶液的制备方法是将氯化镧溶于水后静置1h，再加入乙酸锌，搅拌均匀后再静置30min，即可。实施例4：与实施例1的不同之处在于：所述一次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化：所述磷酸溶液的质量分数为8％，磷化温度为60℃，磷化时间为5min，磷化过程中向磷酸溶液中通入二氧化碳，每升磷酸溶液中每分钟通入二氧化碳550ml；(4)二次水洗；(5)中和。实施例5：与实施例1的不同之处在于：所述一次表面处理包括如下步骤：(1)酸洗；(2)水洗；(3)磷化：所述磷酸溶液的质量分数为8％，磷化温度为60℃，磷化时间为5min，磷化过程中向磷酸溶液中通入环丙烷，每升磷酸溶液中每分钟通入环丙烷180ml；(4)二次水洗；(5)中和。实施例6：与实施例1的不同之处在于：所述复合盐溶液中氯化镧的质量分数为2.5％，乙酸锌的质量分数为3.5％。实施例7：与实施例1的不同之处在于：所述复合盐溶液的制备方法是将氯化镧和乙酸锌加入水中，搅拌均匀，即可。对实施例1-7和常规工艺制得的弹簧钢丝的性能均匀性和抗疲劳性能进行评价，所述常规工艺是一次表面处理的磷化步骤为常规操作，二次表面处理的盐洗采用水洗代替，其他均与本发明相同。以φ1.0mm65mn弹簧钢丝为例，要求抗拉强度在1900-2100mpa，扭转值不小于30次。评判指标：(1)抗拉强度差：同一批次制得的弹簧钢丝最大抗拉强度和最小抗拉强度的差值，差值越小，表示钢丝组织、性能越均匀；(2)平均扭转值：同一批次制得的弹簧钢丝的平均扭转值，平均扭转值越高，表示钢丝具有较高的韧性，组织较均匀，抗疲劳性能高。表1弹簧钢丝性能比较组别抗拉强度差(mpa)平均扭转值(次)实施例1758实施例2956实施例3856实施例42246实施例52345实施例61949实施例71850空白对比例3235当前第1页12