一种钢绞线钢丝拉拔用拉丝粉及其制备方法与流程

文档序号:23004604发布日期:2020-11-20 11:54阅读:803来源:国知局

本发明涉及钢丝拉拔用润滑剂技术领域,尤其是一种钢绞线钢丝拉拔用拉丝粉及其制备方法。



背景技术:

拉丝是金属加工工艺的一种,在外力作用下,使得金属通过模具,金属截面积被压缩,获得符合尺寸、形状要求的金属丝加工方法。拉丝处理可使金属表面获得较强的金属质感,具有非常强的装饰效果,拉拔成型后的金属丝具有较好的防锈、耐磨损和外观亮丽等优点,既耐用,又便于维护。

金属拉拔过程需要使用润滑材料,以达到减轻对拉拔金属和模具的摩擦损坏,延长模具使用寿命,保证产品的拉丝质量。目前,拉丝工艺多采用液态的润滑油作为拉丝介质,拉拔出的线材表面圆润、红腻、光滑、透亮、断丝率低等特点;但是,润滑油消耗量大,清洗费时费力,散热慢,容易损毁模具,影响产品质量,且高温容易引燃油品或使油品蒸发冒烟,导致生产环境恶化。因此,市场上出现了固体粉末的润滑材料,也称为拉丝粉,其主要成分是石灰、动物油、石蜡、肥皂、滑石粉和碱等,但在实际应用中,拉丝粉成分会损坏材料的表面结构,降低材料表面的强度和韧性,且石灰中含有大量杂质,在后续加工过程需要筛选,石蜡中含有多环芳烃、稠环芳烃,容易对人体造成伤害。

鉴于此,现有技术中有研究者针对上述技术问题开展了大量研究,例如:专利申请号为20171131234.8,公开了金属线材拉丝粉,采用碳酸钠、微硅粉、硅藻泥、硬脂酸钙、柠檬酸钠、滑石粉、纤维素醚、苯甲酸钠、木质纤维素、水配制而成,以提高拉丝粉润滑性,能在金属表面形成均匀致密的润滑膜,降低拉拔金属和模具的摩擦损坏。

再例如:专利号为201410088362.0的弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂,采用40-60%硬脂酸钙,35-55%的软化点调节剂,5-8%的极压添加剂;软化点调节剂为氢氧化钙、二氧化钛、氧化锌、碳酸钠、硅酸钠、硼砂、石蜡中至少一种;极压添加剂为二烷基二硫代磷酸锌,经在55crsi和60si2mna盘条上拉拔试验,试验结果表明,能够满足直接多道次拉拔要求,且生产的钢丝表面光洁度提高,没有出现划伤。

综上可见,在现有技术研究中未对拉丝粉综合性能做深入研究,导致金属线材拉拔时,在金属线材表面形成润滑膜厚度,润滑性能效果不理想;且经过在实际生产应用中发现:将对应的拉丝粉应用于钢绞线钢丝拉拔中,其与金属线材表面的粘附能力较弱,损耗较高,耐高温性能较差,影响拉拔润滑性能,致使拉拔所得钢丝的综合性能较差。



技术实现要素:

为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种钢绞线钢丝拉拔用拉丝粉及其制备方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的:

本发明创造的目的之一在于提供钢绞线钢丝拉拔用拉丝粉,原料成分以重量份计为45-50份硬脂酸钙,3-7份硅藻泥,10-15份改性辅料;所述改性辅料为采用食用菌废菌棒与水混合,超声波浸提,过滤,取滤液,浓缩,等体积加入醇溶液,静置沉淀,离心分离,过滤,干燥而得。

优选,所述的原料成分以重量份计为48份硬脂酸钙,5份硅藻泥,13份改性辅料。

优选,所述的改性辅料:①将食用菌废菌棒粉碎,过100目筛,得粉碎物;②向粉碎物中加入3倍质量的水混合,20khz超声波处理3min,过滤,取滤液,浓缩至原体积三分之一,得浓缩液;③等体积向浓缩液中加入醇溶液,静置沉淀,以4000r/min离心分离,过滤,取滤渣,在50℃恒温干燥而得。

优选,所述的醇溶液是质量浓度为75%的乙醇溶液。

优选,所述的硅藻泥孔隙率为98%,且比表面积为70m2/g。

本发明创造的目的之二是提供上述钢绞线钢丝拉拔用拉丝粉制备方法,将硬脂酸钙、硅藻泥、改性辅料依次加入到捏合机中,搅拌加热到160℃,处理40min,破碎,过筛,得粉末状拉丝粉。

所述的过筛是经二次过筛,第一次过90目筛,取筛底料,第二次将筛底料过500目筛,取筛面料,筛面料为拉丝粉。

本发明创造的目的之三是提供拉丝粉用改性辅料,从食用菌废菌棒中提取出来。采用的食用菌废菌棒选自,但不仅限于油茶菇废菌棒、香菇废菌棒、金针菇废菌棒、羊肚菌废菌棒、鹿茸菇废菌棒中至少一种。

与现有技术相比,本发明创造的技术效果体现在:

经硬脂酸钙、硅藻泥、改性辅料配制成拉丝粉,且改性辅料从食用菌废菌棒中提取,不仅降低了拉丝粉制备成本,提高了食用菌废菌棒资源化综合利用,而且所得拉丝粉能够满足连续4道次以上拉拔,钢丝表面光洁度高,未出现划伤现象,耐高温性能优异。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

以下实施例中,食用菌废菌棒均有贵州省贵福菌业有限公司提供,乙醇溶液、硬脂酸钙、硅藻泥均在市场上购买。

实施例1

制备改性辅料:①将食用菌(鹿茸菇)废菌棒粉碎,过100目筛,得粉碎物;②向粉碎物中加入3倍质量的水混合,20khz超声波处理3min,过滤,取滤液,浓缩至原体积三分之一,得浓缩液;③等体积向浓缩液中加入醇溶液(75%的乙醇溶液),静置沉淀,以4000r/min离心分离,过滤,取滤渣,在50℃恒温干燥而得。

拉丝粉制备:将硬脂酸钙4.5kg、硅藻泥(孔隙率为98%,且比表面积为70m2/g)0.3kg、改性辅料1.0kg依次加入到捏合机中,搅拌加热到160℃,处理40min,破碎,过90目筛,得粉末状拉丝粉。

实施例2

制备改性辅料:①将食用菌(羊肚菌)废菌棒粉碎,过100目筛,得粉碎物;②向粉碎物中加入3倍质量的水混合,20khz超声波处理3min,过滤,取滤液,浓缩至原体积三分之一,得浓缩液;③等体积向浓缩液中加入醇溶液(75%的乙醇溶液),静置沉淀,以4000r/min离心分离,过滤,取滤渣,在50℃恒温干燥而得。

拉丝粉制备:将硬脂酸钙4.8kg、硅藻泥(孔隙率为98%,且比表面积为70m2/g)0.5kg、改性辅料1.3kg依次加入到捏合机中,搅拌加热到160℃,处理40min,破碎,过90目筛,得粉末状拉丝粉。

实施例3

制备改性辅料:①将食用菌(茶树菇)废菌棒粉碎,过100目筛,得粉碎物;②向粉碎物中加入3倍质量的水混合,20khz超声波处理3min,过滤,取滤液,浓缩至原体积三分之一,得浓缩液;③等体积向浓缩液中加入醇溶液(75%的乙醇溶液),静置沉淀,以4000r/min离心分离,过滤,取滤渣,在50℃恒温干燥而得。

拉丝粉制备:将硬脂酸钙5.0kg、硅藻泥(孔隙率为98%,且比表面积为70m2/g)0.7kg、改性辅料1.5kg依次加入到捏合机中,搅拌加热到160℃,处理40min,破碎,过90目筛,得粉末状拉丝粉。

实施例4

在实施例1基础上,在拉丝粉制备步骤中,对于破碎之后过筛,先过90目筛,取筛底料,将筛底料再过500目筛,取筛面料,即得。

实施例5

在实施例2基础上,将浓缩液直接喷雾干燥制备成改性辅料,将其按照实施例2方法制备成拉丝粉。

试验

以55crsi盘条材料作为钢丝拉拔原料,盘条直径为φ8mm,以每道次等压缩率(8%)拉拔处理,拉拔过程直接采用盘条穿过拉丝粉盒,盘条与拉丝粉接触时间为3min,盘条穿过拉丝粉盒后直接进入到拉拔模具中进行多道次连续拉拔处理,显微观察拉拔出来钢丝表面光洁度、损伤、以及表面结焦情况,测试最后道次拉拔出来的钢丝表面的温度,并将其统计在如下表1中。

盘条在进入拉丝粉盒前,采用抛丸扭曲方式去除盘条表面的氧化铁皮。

采用的拉丝粉是实施例1-5制备的拉丝粉。

表1

在该试验中的拉拔压缩率是每道次拉拔前盘条直径与每道次拉拔完成后的钢丝直径的差和每道次拉拔前盘条直径的比。在拉拔过程中,拉拔出来钢丝表面的温度是由于拉拔压缩过程中,钢丝与模具之间摩擦产生,若拉拔出来钢丝表面温度越高,则表明钢丝与模具之间的润滑性能较差,产生该缺陷的原因主要有以下几点:

(1)拉丝粉粘附性差:钢丝表面粘附的拉丝粉量较少,厚薄不均匀;

(2)拉丝粉润滑性能差:钢丝表面粘附拉丝粉量较好,但拉丝粉本身的润滑性能、成膜性能较差;

(3)拉丝粉成膜延展性差:拉丝粉在钢丝表面粘附后,经多道次拉拔,必然致使在钢丝表面的膜延展,延展性较差,则导致下一道次拉拔时,钢丝表面粘附拉丝粉膜层在钢丝表面出现断断续续,影响拉拔润滑性;

经多道次拉拔试验研究,从表1数据显示可见,本发明创造的拉丝粉有助于提高盘条在多道次拉拔过程中的拉拔性能,该拉丝粉在盘条表面上的附着性、成膜性均较优,且附着膜层的润滑性能优异,能够满足钢丝多道次拉拔,降低钢丝拉拔能耗。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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