[发明专利]具有润滑薄层膜的钢线制造方法及其延拉模具

说明书

本发明涉及一种具有润滑薄层膜的钢线制造方法及其延拉模具。

传统的延拉工具机是在一机器床面上装置至少一具以上的延拉模具及由钢线卷绕的线圈绞盘，钢线经由延拉模具，达到缩减截面积的加工目的。如图1所示，一般线材延拉模具1，由于进入口d₀大于拉出口d₁许多，因此钢线3从进入口d₀导入锥孔作延拉时，虽然能使钢线3的截面积缩减及长度增长，但由于传统线材延拉模具1进入口d₀开口较大，且钢线3经过的拉出作用段1较长，钢线3与线材延拉模具1接触面积大，致使延拉时会产生高摩擦热能，不仅影响延拉操作与成品品质且模具容易损坏，相对亦会使原本附著在钢线3表面上的干式薄膜减少，以致于钢线3上的润滑结合剂附著效果较差，而不利后序产业生产制造。

另外，一般不锈钢线在拉线等加工过程中，其作业流程复杂，且常出现钢线有软硬度不平均的现象及原料损耗等问题，以致于钢线的润滑效果不佳，在后序制程加工制造上会较困难，使得以钢线制成的产品的品质亦会不稳定。

本发明的主要目的即在于提供一种具有润滑薄层膜的钢线制造方法，使拉制完成的钢线得到极佳的表面精度与抗拉强度，供后序产业直接使用。

本发明的另一主要目的即在于提供一种用于制造具有润滑薄层膜的钢线的复式入角延拉模具，克服现有技术的不足，达到增加保留钢线润滑效果，及提高钢线制成品的再加工制造品质，供后序产业免去再次润滑的麻烦，有利直接生产制造的目的。

本发明方法是以奥氏体(austenite)系不锈钢为基材，在其表面预先进行金属镀层的皮膜处理，并于钢线的延拉过程中通过一种有效润滑及附着钢线表面的含钼结合剂，使拉制完成的钢线得到极佳的表面精度与抗拉强度。

本发明的特征在于采用奥氏体(austenite)系不锈钢为基材的钢线，该奥氏体系不锈钢钢材基本上含有17％以上的铬(Cr)及8％以上的镍(Ni)，上述钢线经固溶化处理，然后在其表面涂附一层含钼结合剂，待其干燥硬化而形成一层干式薄膜后，该钢线经延拉模具制成所需的钢线。

本发明优选采用的奥氏体系不锈钢钢材含有的化学成分为(重量％)：0.20％以下的碳(C)、2.00％以下硅(Si)、2.00％以下的锰(Mn)、0.040％以下的磷(P)、0.040％以下的硫(S)、8％～22％的镍(Ni)及17％～27％的铬(Cr)。

本发明方法可以如图2所示，加工过程为：奥氏体系不锈钢钢线—固溶化处理—镀锌、铬、镍或铜的金属镀层皮膜处理—于钢线镀层表面均匀附着一层含钼结合剂—含钼结合剂在钢线镀层表面形成干式薄膜—钢线进入复式入角延拉模具—制成延拉后钢线。

该奥氏体系不锈钢钢线先经固溶化处理，达适合预定使用目的，钢线经固溶化处理后，可以方便地进行镀锌、铬、镍或铜的金属镀层皮膜处理，也可直接进行润滑处理。

一般钢材是采用非金属皮膜处理，包括有石灰皮膜、硼砂皮膜及树脂皮膜等处理方式。本发明方法则在奥氏体系不锈钢钢线上电镀一层镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)、或锌(Zn)，其中锌(Zn)及镍(Ni)具有抗侵蚀作用；铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)具有装饰用的防护层功效；铬(Cr)具有增加表面硬度作用；以上各元素乃可依需求而选择采用。另外，上述金属镀层皮膜处理除了可增加钢线的材质特性外(例如增加抗侵蚀性表面硬度及抗拉强度等)，并使钢线在伸线(Wire drawing)时较为容易。

奥氏体系不锈钢钢线经上述金属镀层皮膜处理后，于钢线镀层表面均匀附着一层含钼结合剂，其附着方法包括采用喷敷、浸渍或涂刷等方式将含钼结合剂均匀附着在钢线金属镀层表面，该含钼结合剂包含有二硫化钼(MoS₂)0.2～1.0％、硅酮(Silicone)1～3％、粘结剂2～8％及溶剂88～96％。

上述含钼结合剂于室温情况下，即可自然完全干燥、硬化，在钢线金属镀层表面形成干式薄膜，其厚度约0.5×10^-3in时，可使钢线得到最佳抗磨损效果。当结合剂涂到钢线表面上时，该结合剂因溶于溶剂中而保持悬浮状态，当涂布完成，则因粘结剂的作用而可使润滑剂固定在钢线表面上，待其硬化后，即可使钢线金属镀层表面形成有一层干式薄膜。

其中粘结剂优选使用具有较低摩擦和较高磨损阻抗性的聚硫苯或聚酰胺类材料，而选用的溶剂为常用溶剂，在此不再详述。