1、硼砂的技術(shù)資料研究,1.概述 2. 硼砂 3. 鉛淬火鋼絲性能 4. 水淬火鋼絲性能,2020/9/17,3,硼砂概述,1.前言: 主要介紹潤(rùn)滑劑的載體, 殘余酸洗液的中和劑, 硼砂 以及硼砂槽液的維護(hù)管理和檢測(cè); 2.內(nèi)容: A 介紹 B 鋼絲 C 硼砂浴液的維護(hù)管理 D 后續(xù)處理 E 硼砂浴液的檢測(cè) 1) 硼砂濃度的檢測(cè) 2) 堿度的調(diào)整 3) 硼砂浴液中可溶性鐵的測(cè)定 4) 硼砂浴液中氯化物的測(cè)定 5) 預(yù)防硼砂浴液中出現(xiàn)鈣沉淀物.,2020/9/17,4,硼砂概述,A 介紹: 在鋼絲干拉的過程中,習(xí)慣上使用潤(rùn)滑劑的載體來保證潤(rùn)滑劑與鋼絲基體的粘合力,從而減少鋼絲拉拔的磨擦阻力,之前在生

2、產(chǎn)上存在使用石灰懸浮液來進(jìn)行中和鋼絲表面的殘酸,后來發(fā)現(xiàn)硼砂是一種比較理想的替代品,用來代替石灰,在鋼絲的表面潤(rùn)滑載體方面;主要的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面: - 效率高,緩沖中和; - 在熱水中的溶解性好,易溶于水 - 涂層容易干燥,并在拉拔之前提供表面保護(hù),避免出現(xiàn)腐蝕; - 硼砂涂層具有粘性 - 能夠提高模具壽命,并且提高拉拔速度. 另外磷酸鹽涂層也是石灰的替代材料,但是其成本相對(duì)于硼砂來說,要昂貴得多.,2020/9/17,5,硼砂概述,B鋼絲 拉絲類型和硼砂的使用方法: 硼砂適合于干拉鐵絲,主要適用于低碳鋼和中高炭鋼的鋼絲生產(chǎn),對(duì)于不銹鋼絲來說,硼砂的處理效果也是比較好的,但是正常的操作

3、步驟要作一些調(diào)整,對(duì)于小于0.9mm 的鐵絲的生產(chǎn)和絕大多數(shù)的非鐵絲的生產(chǎn)來說,習(xí)慣上采用濕拉的方式進(jìn)行, 雖然在干拉的過程中主要采用硼砂, 但是硼砂也可以作為一些濕拉潤(rùn)滑劑的組成部分, 在拉絲的過程中, 也可以用來中和鋼絲表面殘留的銅液. 酸洗或者機(jī)械除銹: 通常情況下借助于鹽酸或者硫酸去處氧化鐵皮,為了避免鹽酸酸洗,一些工廠采用對(duì)低炭鋼絲進(jìn)行機(jī)械除銹, 在拉絲之前將鋼絲浸入硼砂浴液內(nèi), 因?yàn)樗哪康脑谟谥泻蜌堄嗟乃嵋?還可以作為潤(rùn)滑劑的載體. 洗滌 盤條或者線才在酸洗之后,要進(jìn)行表明清洗,除去表面殘余的酸液,建議采用水洗的方式,時(shí)間為3分鐘, 除去從酸洗槽中帶出的酸液, 硼砂槽: 為了儲(chǔ)藏

4、硼砂溶液,建議使用干凈的低炭鋼板制作的焊接槽,或者用不銹鋼材質(zhì)制作的槽體,但是要保證槽內(nèi)沒有銹垢和沉淀物,否則懸浮物會(huì)粘附在鋼絲表面;目前大多數(shù)廠家采用的是不銹鋼材質(zhì)制作的槽體. 拉絲行業(yè)首選的是十水硼砂,更經(jīng)濟(jì)的材料為焦硼酸納,五水硼砂等類型的硼砂水合物,但是0.764份的焦硼酸納等同于一份十水硼砂,用焦硼酸納配置成的水溶液和用十水硼砂配置的溶液是一樣的;,2020/9/17,6,硼砂概述,2020/9/17,7,硼砂概述,為了節(jié)約,也可以使用無水硼砂,然而使用時(shí)要特別小心,避免無水硼砂在水中結(jié)塊.但是無水硼砂的溶解時(shí)間是比較長(zhǎng)的. 硼砂槽液的溫度和濃度: 一般情況下,合格的涂層厚度與鋼絲的

5、強(qiáng)度及模具的拉拔道次成正比的,硼砂涂層的重量是隨著硼砂槽液的濃度的增加而增加,硼砂的濃度一般在2%-30%之間變化, 中炭鋼輕度拉拔 5%-10% 重度拉拔 10%-20% 中炭鋼和高炭鋼 10%-30% 磷酸鹽涂層之后 10% 此時(shí)的濃度為十水硼砂的濃度,當(dāng)速度較高的時(shí)候,使用硼砂是合適,當(dāng)速度更高的時(shí)候,使用高濃度的硼砂就非常有必要的,添加磷酸三納和非離子濕潤(rùn)劑也有助于硼砂的涂層,一般情況下,硼砂的溫度為80左右, 但是溫度高于90 更接近沸騰點(diǎn),則效果會(huì)更好,這樣,有助于中和金屬內(nèi)部的殘余的酸液,通常的加熱方式是采用蒸汽盤管的加熱方式,也可以采用電加熱的方式,取決于公司的能源情況.,20

6、20/9/17,8,硼砂概述,硼砂溶液的配置: 將一定量的水(2/3左右)注入配置槽內(nèi),將水溫加熱到95左右,根據(jù)計(jì)算的結(jié)果來添加硼砂料,并且慢慢攪拌,避免形成難以溶解的塊狀固體,無水硼砂的溶解時(shí)間會(huì)比五水硼砂和十水硼砂的溶解速度要慢一些,最后將水加到規(guī)定的液位,保證溶液的濃度. 在特殊的時(shí)期(停車/檢修期間)對(duì)硼砂槽液的管理需要注意,不要使硼砂冷卻到飽和點(diǎn)以下,否則會(huì)造成硼砂形成結(jié)晶,當(dāng)再次將結(jié)晶的硼砂溶解的時(shí)間就肯能會(huì)相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng),尤其是在冬天的時(shí)候,一定要避免硼砂浴液在管道和硼砂泵內(nèi)結(jié)晶,必須將硼砂從管道內(nèi)釋放出來,2020/9/17,9,硼砂概述,2020/9/17,10,硼砂概述,硼砂涂

7、層的處理: 在經(jīng)過預(yù)處理后,將盤條浸泡在鹽酸中酸洗,時(shí)間大約需要15分鐘, 將盤條從硼砂槽中取出, 在連續(xù)的作業(yè)線上,硼砂的干燥加熱時(shí)間可能需要30秒,甚至更少的時(shí)間, 硼砂浴液的調(diào)整: 在長(zhǎng)期的使用過程中,每天都需要對(duì)硼砂槽液進(jìn)行調(diào)整,因?yàn)槊刻於荚谙呐鹕?和蒸發(fā)掉部分的水, 調(diào)節(jié)硼砂的濃度最好是根據(jù)每天的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行: PH的調(diào)整: 硼砂浴液的最佳的堿度為PH 在9.2, 隨著使用時(shí)間的增加,硼砂浴液的PH會(huì)變低,這樣會(huì)增加其腐蝕性,特別是在氯化物存在的條件下,增加線才內(nèi)部殘余的酸液的含量,導(dǎo)致腐蝕性能加劇,一般可以通過添加氫氧化納或者蘇打的方式,來增加硼砂浴液的堿度,將其PH調(diào)整到PH到

8、9.2左右,日?？梢詫⑵銹H控制在8.4-10.0之間,PH 的檢測(cè)可以通過PH試紙,進(jìn)行PH 的日常檢測(cè). 硼砂浴液的排放: 硼砂槽液的報(bào)廢,很大程度上取決于酸洗之后的清洗效果,氯化物或者鐵含量,超過0.3%的槽液一般會(huì)被報(bào)廢掉,過量的鎂元素也會(huì)導(dǎo)致危害,浴液的使用壽命一般在3-6個(gè)月,但是管理的很好的話,壽命可以提高到12個(gè)月的壽命;這取決于各個(gè)公司的工藝控制和管理維護(hù)的程度.,2020/9/17,11,硼砂概述,硼砂的消耗: 硼砂的消耗量,主要是由鋼絲的產(chǎn)量來決定,因?yàn)殇摻z的消耗量是固定的,大約每噸在1.5-4.5kg左右, 平均消耗量在2.25kg/每噸 . 水的硬度 在配置和添加補(bǔ)充

9、的水, 一定要使用軟化水或者蒸餾水,使用硬水可能會(huì)在蒸汽加熱管道以及槽子底部或側(cè)壁上形成沉淀物,使用熱的燒堿溶液會(huì)效果更好,為了避免出現(xiàn)沉淀物,建議使用EDTA或者六偏磷酸鈉等螯合劑. 添加劑的使用 有時(shí)候采用磷酸三納 為硼砂重量的5-10% 或者非離子表面濕潤(rùn)劑,也有助于鋼絲的拉拔,濕潤(rùn)劑會(huì)加厚涂層,但是為了降低涂層的厚度,更多的是使用各種磷酸鹽 脂肪酸鹽 等等. 用硼砂對(duì)磷化的鋼絲進(jìn)行后處理: 在磷化之后用硼砂對(duì)鋼絲進(jìn)行處理,在進(jìn)行新的硼砂處理前必須將鋼絲用冷水 熱水完全清洗干凈,并且鋼絲表面的水分盡可能的少,從而保持硼砂溶液的更好的狀態(tài),硼砂的工作濃度大約為10%左右,緩沖性能較好.,2

10、020/9/17,12,硼砂概述,后續(xù)處理 涂硼之后的干燥,涂硼后的干燥處理,經(jīng)過涂硼后的鋼絲會(huì)顯示出黝黑的光澤,在線才盤元的內(nèi)部仍然會(huì)殘留部分的水分,干燥的溫度應(yīng)該大于105以上,烘干時(shí)間為2分鐘左右,除此以外,氫脆也是個(gè)問題,通常的氫脆是由于沒有烘干的情況上出現(xiàn), 潤(rùn)滑粉 鋼絲行業(yè)所使用的任何類型的潤(rùn)滑粉都適用于硼砂涂層的處理,然而在高速拉拔的過程中,為了避免拉絲過程中出現(xiàn)的由于溫度過高造成的拉絲粉出現(xiàn)焦化 分解等現(xiàn)象,應(yīng)使用軟化點(diǎn)較高的拉絲粉,然而軟化點(diǎn)高的拉絲粉又難以清除,所以在后續(xù)的處理過程中(電鍍 熱處理)又會(huì)出現(xiàn)不利的情況. 殘留在鋼絲表面的硼砂和拉絲粉對(duì)鋼絲的后續(xù)處理都會(huì)產(chǎn)生困

11、難,解決該問題的唯一 的方法就是,控制硼砂溶液的濃度,盡量將鋼絲表面的殘余的硼砂和拉絲粉 的量降低到最低點(diǎn),在后續(xù)的生產(chǎn)過程中采用鋼絲刷 布擦 清洗等方式清除,殘余的硼砂在淬火或回火的過程中,殘余的硼砂可能出現(xiàn)熔融狀態(tài),在鋼絲表面形成珠狀物,所以最好的辦法就是降低涂硼液的濃度,和控制鋼絲表面的硼砂重量.,2020/9/17,13,硼砂概述,硼砂溶液濃度的測(cè)定 1.化學(xué)滴定法 1.方法摘要: 利用酸堿滴定基理，以HCL滴定。 2.試劑: 1) 0.5mol/L HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液 2) 甲基紅：0.1g于60ml乙醇中，加水稀至100ml 3.分析方法: 取含Na2B4O7.5H2O的硼液5ml，加

12、甲基紅指示劑46滴，以0.05mol/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至由黃色到紅色為終點(diǎn)。 4.計(jì)算: Na2B4O7.5H2Og/L = CV10.5291.21 / V 式中： C標(biāo)準(zhǔn)HCL的摩爾濃度;mol/L V1消耗HCL的體積;ml 29121五水硼砂的摩爾質(zhì)量；g/mol 2.比重計(jì)法 使用比重計(jì)的方法測(cè)量不同溶液的密度已經(jīng)被廣泛的接受,為了得到比較精確的測(cè)試結(jié)果,溶液應(yīng)該保持一定的溫度和濃度,下表給出了85度和90度時(shí)的硼砂溶液的讀數(shù),參照表,2020/9/17,14,硼砂概述,2020/9/17,15,硼砂概述,硼砂槽液堿度的調(diào)整: 堿度的測(cè)試方法: 將玻璃棒在硼砂槽液中輕輕沾取,將其與P

13、H試紙接觸后觀測(cè)PH是否在8.4-10.0之間,不得將PH試紙直接浸泡在硼砂槽液中,因?yàn)檫@樣會(huì)出現(xiàn)褪色,從而對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響.冷卻幾分鐘后,將測(cè)試試紙的顏色與標(biāo)準(zhǔn)色卡對(duì)照,從而確定PH值. 確定硼砂溶液的可溶解的鐵量 測(cè)試方法: 原子吸收測(cè)試 硼砂溶液中氯化物的測(cè) 取少量測(cè)試樣品,用硝酸進(jìn)行消化處理后,充分的稀釋,防止產(chǎn)生硼酸沉淀,對(duì)該溶液進(jìn)行加熱至沸騰,用0.1摩爾的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,并且攪拌溶液,冷卻后添加2ml的硝基苯,然后搖勻,然后添加1ml 明礬鐵指示劑,(硫酸鐵氨的飽和溶液) ,用0.1摩爾的硫氰酸鉀溶液進(jìn)行滴定,直到出現(xiàn)紅色為止,終點(diǎn)的顏色紅色,沉淀物仍然是白色的. 1ml 0.1摩爾的標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀=0.003546克氯離子 如果測(cè)試樣品的體積v ml 并且使用的硫氰酸鹽體積為x ml,克/100ml,CL=(25.0-x)*0.003546*100 V,2020/9/