异型钢丝生产工艺技术
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图16-1-3模拉变形示意图
模拉按钢丝是否加热又分冷拉和温拉两种。
（2）辊拉法。即用辊子组合成孔型，通过辊子从动方式，拉拔异型钢丝。辊拉从辊数上分有两辊辊拉、三辊辊拉、四辊辊拉和六辊辊拉等几种。辊拉单道次变形率可达30%左右，几种代表孔型如图16-1-4。该方法的优点是钢丝道次变形率大，尖角充满，形状精确，可生产复杂断面和较难变形合金钢、不锈钢等。缺点是模具一次性投资大，生产过程中钢丝尺寸波动大，生产时需多加注意。
φ4.2、φ5.2、φ6.0
第二章异型钢丝辊拉新技术
第一节 辊模拉（轧）的特点与优越性
异型钢丝生产中较多地应用辊拉（轧）来代替传统的固定模拉拔，这除了钢丝断面越来趣复杂、模拉难以完成等因素外，更重要的原因是辊拉具有很多的优越性，主要有以下几点：
（1）可实现复杂异型断面钢丝生产。这是因为辊模是由多个可自转的辊子叠加而成的孔型，可单独进行精细车削、磨削加工；而固定模是由碳化钨硬质合金经线切割、研磨而成。且模内孔形状构成复杂，由入口锥、定径段与出口锥构成，使用时磨损也不一样，因此固定模寿命非常短，有些拉不到1t钢丝，模子就已超过了所要求的尺寸公差，模子即报废，造成成本加大。如汽车、摩托车活塞用油环钢丝，截面如图16-2-1此时仅靠固定模拉拔就无法生产出形状准确、尖角充满的钢丝。这不仅因为制模困难，更重要的是固定模拉拔中金属受拉力作用，金属只延伸，不宽展；而辊模拉拔金属所受拉力小，既延伸又宽展，能保证断面尖角的产生。
图16-2-2辊拉与模拉强度对比
（3）可减少变形能耗与热处理能耗。辊拉时变形金属所受的摩擦为滚动摩擦，模拉时变形金属所受摩擦为滑动摩擦，因此，在同样拉拔条件下，辊拉比模拉所需功小。再加上辊拉时总压缩率大，可减少中间热处理次数，因而可节能降耗，根据生产实践数据，大约可降低能耗!(&。辊拉也可减少酸洗次数且不用涂层，这是因为辊拉减少了拉拔道次，提高了变形总压缩率，中间热处理次数减少了，故也减少了酸洗次数，提高了成材率。再加上辊拉时所受摩擦为滚动摩擦，摩擦力及变形热小，因而对钢丝表面处理工艺要求也低，生产时碳钢表面不用磷化，不锈钢不用涂层，大大节约了生产时间，降低了成本。
同时，为了使钢丝强度高、塑性韧性好，保证制成品的疲劳寿命，除了采用表面剥皮技术，以去除钢丝表面裂纹、脱碳等缺陷外，还需严格控制钢中夹杂物，因其大小及个数的多少，将直接影响钢丝的塑性；要想获得强度高塑性好的钢丝，必须在炼钢和浇铸时采用超洁净技术，去除有害元素P、S、O、N等。超洁净钢经常采用的手段有真空熔炼、真空脱气（O、N等）和电磁搅拌，使钢中含氧量w（O）小于10×10-6的水平，各种非金属夹杂物要达到少、小、匀、圆。
65Mn、70号、60Si2MnA、50CrVA、55CrSi
1×1、2×2、1.5×3、4×4、8×8、11×14
弹簧、弹簧垫圈、钟表发条等
2
汽车车身附件
扁、矩形、梅花形、三角形
65Mn、50CrVA、1Cr18Ni9、3Cr13、55CrSi
2×4、1×3、3×16、4×4、2.5×8、1.5×2.6、0.45×2
（1）异型钢丝用途见表16-1-1。
（2）异型钢丝对原材料的要求：异型钢丝的原材料既可是圆钢丝，也可是盘条，但大多数厂家采用的都是盘条。生产中为了保证异型钢丝的性能，必须严格控制盘条的质量。一般
表16-1-1异型钢丝用途
序号
类别
形状
常用钢号
常用尺寸
/mm
主要用途
1
机械弹簧类
方形、矩形、梯形、扁形、卵形
但对有些重要部位用异型钢丝，如高档轿车气门簧用卵形钢丝、汽车、摩托车活塞环用矩形钢丝，还必须对盘条用钢采用合金化及超纯净冶炼技术，以保证钢丝制品具有超常的性能。为了获得较细晶粒度与提高钢丝的淬透性，常在碳素钢中加入一些合金元素如Si、Mn、Ni、V、Ti，目的是使铁素体固溶强化并细化晶粒，提高钢丝的淬透性，来保证大规格异型钢丝淬火时获得马氏体组织。
第四节 异型钢丝生产方法
传统生产异型钢丝主要用机加工方式进行，如对方形钢丝采用圆丝四面锻或铣的方法来生产，对扁钢丝则采取带钢先纵剪分条，然后再刨边的方法生产，这样不仅浪费了大量人力、物力，而且还浪费了材料，加大了成本，有些长度无限长的异型钢丝还无法生产。而利用钢丝拉拔方式生产异型钢丝，不仅生产效率高，成材率高；而且为异型钢丝的使用和后序加工如油淬火回火等创造了条件。
（3）轧制法。即通过两辊或四辊主动轧机生产扁钢丝或其他形状钢丝的一种方式，
轧制有冷轧和热轧两种方法。冷轧主要解决宽厚比δ≤4的异型钢丝生产，特别是扁钢丝、梯形钢丝、半圆钢丝等。
图16-1-4辊拉孔型布置图
（4）轧-拉复合法。即先用轧机轧制出成品前形状，然而通过拉拔成形来生产异型钢丝的一种方式，该方法的优点是道次变形率大，可生产宽厚比较大、形状复杂，仅靠拉（或轧）难以生产的钢丝制品。
根据异型钢丝形状对称性和宽厚比的大小，目前，异型钢丝拉（轧）生产方法主要有如下几种：
（1）模拉法。即用事先加工成一定几何形状的硬质合金模（或聚晶模）从圆丝开始逐道拉拔，直至拉拔成所需尺寸、形状，每道变形率控制在15%～22%，以方钢丝为例，变形过程示意如图16-1-3所示。该方法的优点是设备一次性投资小、产品形状精确、尺寸公差小、通条性好；缺点是制模难度大、尖角欠充满、表面易划伤、道次变形率和总变形率小、生产周期长，有些断面形状的钢丝甚至无法生产。
标准名称
标准代号
用途
钢号
常用规格 & ’’
弹簧垫圈用梯形钢丝
GB/T5222-85
弹簧垫圈
65Mn、70号、50CrVA
TD0.8、TD1.2、TD2.5、TD3、TD6
针布钢丝
GB/T347-82
棉、麻、毛等纺织用
50、60、65Mn
0.43×0.33、0.53×0.38、0.33×0.23、0.355×0.255
汽车软轴、玻璃并升降器、雨刷器、座椅调角器、活塞环等
3
标准件类
矩形、六角扁形
45号、20Cr、40Cr
键、六角螺母、内六方扳手、三角钉等
4
针布ห้องสมุดไป่ตู้丝
三角形、椭圆等
55号、65Mn
0.35×0.23、0.405×0.305、0.48×0. 355
纺织机械
地，异型钢丝根据用途不同可分为两类：一类是主要要求形状，对性能不要求或要求不高，如弹簧垫圈用方钢丝等；一类是形状、性能都要求，但更强调的是力学性能，如高档轿车气门簧用卵形钢丝等。对盘条的要求除按优质碳素钢热轧盘条GB4354-94和不锈钢GB34356-84标准供货外，还要求盘条用钢应尽量采用炉外精炼等先进工艺冶炼，使钢中有害成分P、S的含量小于0.03%，盘条必须是通过高速轧机、控制冷却生产的大盘重盘条。
我国异型钢丝起步较晚，20世纪70年代末和80年代初，仅有陕西钢厂、首钢特钢厂、江西新余钢厂等几个大厂依靠本单位技术力量组织生产一些简单断面异型钢丝，而且还存在尺寸公差大、通条性差等问题，材料主要为碳素钢、不锈钢等。年产量多者上千吨，少者不过几百吨、几十吨。由于其量小、生产难度大、质量差、效益不明显，因此，没有引起厂家的重视。进入80年代末，由于国民经济发展的需要和市场经济的逐步形成，异型钢丝生产在我国得到迅猛发展，设备引进步伐也在加快，如某厂引进的意大利三辊冷轧钢丝机组（型号为76/14型）、郑州金属制品研究院从英国引进的四辊滚拉模SGL65等，都为异型钢丝生产的技术进步做出了贡献。
内燃机用扁钢丝
YB/T5185-93
活塞环、油环、卡环
65Mn、50CrVA、60Si2MnA
1.5×2.6、2.8×3.2、3×4
压力机缠绕用扁钢丝
ASTM905-1993
万吨压力机缸体及框架缠绕
65Mn、70号、75号
1×4、1.5×5、1.5×6
化油器用异型钢丝
企标
汽车化油器针阀
3Cr13、LF10
第十六篇
异型钢丝生产工艺技术
第一章概 述
第一节 异型钢丝生产现状
异型钢丝亦即非圆断面钢丝，由于其断面形状复杂、尺寸精度高、形状免切削和长度无限长等特性，因而具有广泛的用途，如机械弹簧和垫圈用方形（或梯形）钢丝、汽车及摩托车用高档化油器及活塞环钢丝、玻璃升降器与座椅调角器用大规格扁钢丝、纺织行业用针布钢丝和儿童玩具及钟表用发条钢丝、万吨压力机缠绕用高强度低松弛扁钢丝、航天、军工用其他特殊合金异型钢丝等。国外20世纪60年代就能生产各种复杂断面异型钢丝，并形成了系列。
以上几种方法各有优缺点，生产厂家可根据产品材料、形状、宽厚比、尺寸公差、力学性能等各种因素综合考虑选用。
第五节 异型钢丝标准
异型钢丝品种规格很多，标准也有国标、行标、企标等，但更多的是根据生产实际供需双方签署技术协议，来保证产品质量、满足用户需要。常用异型钢丝标准汇总见表16-1-2。
表16-1-2异型钢丝常用标准
三、异型钢丝的分类
异型钢丝除可按材质、交货状态来分类外，更确切的还是按断面形状进行分类：
（1）双轴对称类，如矩形（图16-1-2a）；
（2）单轴对称类，如半圆形（图16-1-2b）；
（3）不对称类，如直角三角形（图16-1-2c）。
图16-1-2异型钢丝分类示意图
第三节 异型钢丝用途及对原材料的要求
图16—1—1钢丝截面示意图
第二节 异型钢丝的特点与分类
一、形状特点
异型钢丝形状有多种多样，既有方形、矩形，也有三角形、六角形，还有扁形和其他多边不规则形等，由于其独特的轮廓形状，因而有以下特性：
（1）形状功能性。异型钢丝依形状和用途不同，有密封、定位、导向、稳定、实用等功能，如机械用的键、卡簧、轴承保持架、半圆销用异型钢丝等就起到很好的定位作用；化油器针阀、汽车活塞环就有很好的密封稳定性；六角螺母用钢丝、弹簧用方、矩形钢丝等，很多特殊用途的异型钢丝都有很好的实用性。
二、性能特点
异型钢丝除了有明显的形状特点外，和圆钢丝一样，还应具有优良的力学性能，如高强度、高韧性、低松弛、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨损等。轿车气门簧用卵型钢丝，不仅抗拉强度要达到1800～2000 MPa，还要求疲劳寿命达到107次；再如万吨压力机缠绕用高强度、低松弛扁钢丝，抗拉强度达到1800 MPa时，松弛值要低于2%。这样对异型钢丝生产提出了更高的要求，只有材料严格把关（如对原料线材表面进行扒皮），油淬火回火要添加无损探伤工序等新的生产工艺，才能保证一些特殊用途异型钢丝的质量。
图16-2-1油环截面示意图
（2）可提高钢丝变形的部分压缩率和总压缩率。固定模拉拔异型丝时，变形金属表面受滑动摩擦阻力，摩擦力大，金属表面残余拉应力也大，道次部分压缩率大了，表面易拉出麻口，造成钢丝报废；同时，部分压缩率大了，钢丝变形热及摩擦热很大，表面润滑膜易被破坏，造成粘模使钢丝表面划伤，拉拔无法正常进行。而辊模拉拔（轧）时，变形金属的表面受滚动摩擦阻力，摩擦力小，金属的受力状态有利于金属塑性变形，加工硬化慢，为提高钢丝部分压缩率和总压缩率提供了很大空间。相应地，部分压缩率和总压缩率提高了，可以减少拉拔道次，减少中间环节，不仅降低了成本，而且提高了生产效率。该方式特别对难变形金属的生产最有利。由图16-2-2可以看出，在同样的条件下，辊拉比模拉的部分压缩率和总压缩率可分别提高10%左右。
（2）免切削和节省材料。现在生产的异型钢丝已能直接用于生产使用，不需要用户再进行机加工，因而能节省材料和减少用户许多麻烦，也降低了成本。
（3）高精度。目前用现代化手段生产的异型钢丝的尺寸精度可达到±0.2mm左右，有些可达到0.01mm以下，精度高者甚至可达到微米级，如汽车刮片钢丝，椭圆针布钢丝等。
异型钢丝形状复杂，品种规格多，我国生产企业采取拉拔、轧制和拉轧结合的方式，已能生产多种形状的异型钢丝，如图16—1—1所示。材料也从普碳钢发展为碳素结构
钢、碳素弹簧钢、合金工具钢、不锈钢、耐热耐蚀合金钢、高铬轴承钢和有色金属等。交货状态有退火状态、冷拉状态和油淬火回火状态，有成盘交货，也有直条交货。规格从0.4～14mm不等，基本满足了市场的需要，但在钢丝形状尺寸、公差、通条性和表面处理上仍与国外发达国家有一定差距。
汽车车身附件用异型钢丝
YB/T5183-93
汽车玻璃升降器、挡圈、雨刷
65Mn、50CrVA、15号、25号、1Cr18Ni9
2.5×8、2.15×10、2.8×16、3×4
软轴钢丝
YB/T5184-93
汽车软轴
45号
0.6×1.0、1×3、3×6
六角钢丝
YB/T5186-93
标准件
45号、40Cr
模拉按钢丝是否加热又分冷拉和温拉两种。
（2）辊拉法。即用辊子组合成孔型，通过辊子从动方式，拉拔异型钢丝。辊拉从辊数上分有两辊辊拉、三辊辊拉、四辊辊拉和六辊辊拉等几种。辊拉单道次变形率可达30%左右，几种代表孔型如图16-1-4。该方法的优点是钢丝道次变形率大，尖角充满，形状精确，可生产复杂断面和较难变形合金钢、不锈钢等。缺点是模具一次性投资大，生产过程中钢丝尺寸波动大，生产时需多加注意。
φ4.2、φ5.2、φ6.0
第二章异型钢丝辊拉新技术
第一节 辊模拉（轧）的特点与优越性
异型钢丝生产中较多地应用辊拉（轧）来代替传统的固定模拉拔，这除了钢丝断面越来趣复杂、模拉难以完成等因素外，更重要的原因是辊拉具有很多的优越性，主要有以下几点：
（1）可实现复杂异型断面钢丝生产。这是因为辊模是由多个可自转的辊子叠加而成的孔型，可单独进行精细车削、磨削加工；而固定模是由碳化钨硬质合金经线切割、研磨而成。且模内孔形状构成复杂，由入口锥、定径段与出口锥构成，使用时磨损也不一样，因此固定模寿命非常短，有些拉不到1t钢丝，模子就已超过了所要求的尺寸公差，模子即报废，造成成本加大。如汽车、摩托车活塞用油环钢丝，截面如图16-2-1此时仅靠固定模拉拔就无法生产出形状准确、尖角充满的钢丝。这不仅因为制模困难，更重要的是固定模拉拔中金属受拉力作用，金属只延伸，不宽展；而辊模拉拔金属所受拉力小，既延伸又宽展，能保证断面尖角的产生。
图16-2-2辊拉与模拉强度对比
（3）可减少变形能耗与热处理能耗。辊拉时变形金属所受的摩擦为滚动摩擦，模拉时变形金属所受摩擦为滑动摩擦，因此，在同样拉拔条件下，辊拉比模拉所需功小。再加上辊拉时总压缩率大，可减少中间热处理次数，因而可节能降耗，根据生产实践数据，大约可降低能耗!(&。辊拉也可减少酸洗次数且不用涂层，这是因为辊拉减少了拉拔道次，提高了变形总压缩率，中间热处理次数减少了，故也减少了酸洗次数，提高了成材率。再加上辊拉时所受摩擦为滚动摩擦，摩擦力及变形热小，因而对钢丝表面处理工艺要求也低，生产时碳钢表面不用磷化，不锈钢不用涂层，大大节约了生产时间，降低了成本。
同时，为了使钢丝强度高、塑性韧性好，保证制成品的疲劳寿命，除了采用表面剥皮技术，以去除钢丝表面裂纹、脱碳等缺陷外，还需严格控制钢中夹杂物，因其大小及个数的多少，将直接影响钢丝的塑性；要想获得强度高塑性好的钢丝，必须在炼钢和浇铸时采用超洁净技术，去除有害元素P、S、O、N等。超洁净钢经常采用的手段有真空熔炼、真空脱气（O、N等）和电磁搅拌，使钢中含氧量w（O）小于10×10-6的水平，各种非金属夹杂物要达到少、小、匀、圆。
65Mn、70号、60Si2MnA、50CrVA、55CrSi
1×1、2×2、1.5×3、4×4、8×8、11×14
弹簧、弹簧垫圈、钟表发条等
2
汽车车身附件
扁、矩形、梅花形、三角形
65Mn、50CrVA、1Cr18Ni9、3Cr13、55CrSi
2×4、1×3、3×16、4×4、2.5×8、1.5×2.6、0.45×2
（1）异型钢丝用途见表16-1-1。
（2）异型钢丝对原材料的要求：异型钢丝的原材料既可是圆钢丝，也可是盘条，但大多数厂家采用的都是盘条。生产中为了保证异型钢丝的性能，必须严格控制盘条的质量。一般
表16-1-1异型钢丝用途
序号
类别
形状
常用钢号
常用尺寸
/mm
主要用途
1
机械弹簧类
方形、矩形、梯形、扁形、卵形
但对有些重要部位用异型钢丝，如高档轿车气门簧用卵形钢丝、汽车、摩托车活塞环用矩形钢丝，还必须对盘条用钢采用合金化及超纯净冶炼技术，以保证钢丝制品具有超常的性能。为了获得较细晶粒度与提高钢丝的淬透性，常在碳素钢中加入一些合金元素如Si、Mn、Ni、V、Ti，目的是使铁素体固溶强化并细化晶粒，提高钢丝的淬透性，来保证大规格异型钢丝淬火时获得马氏体组织。
第四节 异型钢丝生产方法
传统生产异型钢丝主要用机加工方式进行，如对方形钢丝采用圆丝四面锻或铣的方法来生产，对扁钢丝则采取带钢先纵剪分条，然后再刨边的方法生产，这样不仅浪费了大量人力、物力，而且还浪费了材料，加大了成本，有些长度无限长的异型钢丝还无法生产。而利用钢丝拉拔方式生产异型钢丝，不仅生产效率高，成材率高；而且为异型钢丝的使用和后序加工如油淬火回火等创造了条件。
（3）轧制法。即通过两辊或四辊主动轧机生产扁钢丝或其他形状钢丝的一种方式，
轧制有冷轧和热轧两种方法。冷轧主要解决宽厚比δ≤4的异型钢丝生产，特别是扁钢丝、梯形钢丝、半圆钢丝等。
图16-1-4辊拉孔型布置图
（4）轧-拉复合法。即先用轧机轧制出成品前形状，然而通过拉拔成形来生产异型钢丝的一种方式，该方法的优点是道次变形率大，可生产宽厚比较大、形状复杂，仅靠拉（或轧）难以生产的钢丝制品。
根据异型钢丝形状对称性和宽厚比的大小，目前，异型钢丝拉（轧）生产方法主要有如下几种：
（1）模拉法。即用事先加工成一定几何形状的硬质合金模（或聚晶模）从圆丝开始逐道拉拔，直至拉拔成所需尺寸、形状，每道变形率控制在15%～22%，以方钢丝为例，变形过程示意如图16-1-3所示。该方法的优点是设备一次性投资小、产品形状精确、尺寸公差小、通条性好；缺点是制模难度大、尖角欠充满、表面易划伤、道次变形率和总变形率小、生产周期长，有些断面形状的钢丝甚至无法生产。
标准名称
标准代号
用途
钢号
常用规格 & ’’
弹簧垫圈用梯形钢丝
GB/T5222-85
弹簧垫圈
65Mn、70号、50CrVA
TD0.8、TD1.2、TD2.5、TD3、TD6
针布钢丝
GB/T347-82
棉、麻、毛等纺织用
50、60、65Mn
0.43×0.33、0.53×0.38、0.33×0.23、0.355×0.255
汽车软轴、玻璃并升降器、雨刷器、座椅调角器、活塞环等
3
标准件类
矩形、六角扁形
45号、20Cr、40Cr
键、六角螺母、内六方扳手、三角钉等
4
针布ห้องสมุดไป่ตู้丝
三角形、椭圆等
55号、65Mn
0.35×0.23、0.405×0.305、0.48×0. 355
纺织机械
地，异型钢丝根据用途不同可分为两类：一类是主要要求形状，对性能不要求或要求不高，如弹簧垫圈用方钢丝等；一类是形状、性能都要求，但更强调的是力学性能，如高档轿车气门簧用卵形钢丝等。对盘条的要求除按优质碳素钢热轧盘条GB4354-94和不锈钢GB34356-84标准供货外，还要求盘条用钢应尽量采用炉外精炼等先进工艺冶炼，使钢中有害成分P、S的含量小于0.03%，盘条必须是通过高速轧机、控制冷却生产的大盘重盘条。
我国异型钢丝起步较晚，20世纪70年代末和80年代初，仅有陕西钢厂、首钢特钢厂、江西新余钢厂等几个大厂依靠本单位技术力量组织生产一些简单断面异型钢丝，而且还存在尺寸公差大、通条性差等问题，材料主要为碳素钢、不锈钢等。年产量多者上千吨，少者不过几百吨、几十吨。由于其量小、生产难度大、质量差、效益不明显，因此，没有引起厂家的重视。进入80年代末，由于国民经济发展的需要和市场经济的逐步形成，异型钢丝生产在我国得到迅猛发展，设备引进步伐也在加快，如某厂引进的意大利三辊冷轧钢丝机组（型号为76/14型）、郑州金属制品研究院从英国引进的四辊滚拉模SGL65等，都为异型钢丝生产的技术进步做出了贡献。
内燃机用扁钢丝
YB/T5185-93
活塞环、油环、卡环
65Mn、50CrVA、60Si2MnA
1.5×2.6、2.8×3.2、3×4
压力机缠绕用扁钢丝
ASTM905-1993
万吨压力机缸体及框架缠绕
65Mn、70号、75号
1×4、1.5×5、1.5×6
化油器用异型钢丝
企标
汽车化油器针阀
3Cr13、LF10
第十六篇
异型钢丝生产工艺技术
第一章概 述
第一节 异型钢丝生产现状
异型钢丝亦即非圆断面钢丝，由于其断面形状复杂、尺寸精度高、形状免切削和长度无限长等特性，因而具有广泛的用途，如机械弹簧和垫圈用方形（或梯形）钢丝、汽车及摩托车用高档化油器及活塞环钢丝、玻璃升降器与座椅调角器用大规格扁钢丝、纺织行业用针布钢丝和儿童玩具及钟表用发条钢丝、万吨压力机缠绕用高强度低松弛扁钢丝、航天、军工用其他特殊合金异型钢丝等。国外20世纪60年代就能生产各种复杂断面异型钢丝，并形成了系列。
以上几种方法各有优缺点，生产厂家可根据产品材料、形状、宽厚比、尺寸公差、力学性能等各种因素综合考虑选用。
第五节 异型钢丝标准
异型钢丝品种规格很多，标准也有国标、行标、企标等，但更多的是根据生产实际供需双方签署技术协议，来保证产品质量、满足用户需要。常用异型钢丝标准汇总见表16-1-2。
表16-1-2异型钢丝常用标准
三、异型钢丝的分类
异型钢丝除可按材质、交货状态来分类外，更确切的还是按断面形状进行分类：
（1）双轴对称类，如矩形（图16-1-2a）；
（2）单轴对称类，如半圆形（图16-1-2b）；
（3）不对称类，如直角三角形（图16-1-2c）。
图16-1-2异型钢丝分类示意图
第三节 异型钢丝用途及对原材料的要求
图16—1—1钢丝截面示意图
第二节 异型钢丝的特点与分类
一、形状特点
异型钢丝形状有多种多样，既有方形、矩形，也有三角形、六角形，还有扁形和其他多边不规则形等，由于其独特的轮廓形状，因而有以下特性：
（1）形状功能性。异型钢丝依形状和用途不同，有密封、定位、导向、稳定、实用等功能，如机械用的键、卡簧、轴承保持架、半圆销用异型钢丝等就起到很好的定位作用；化油器针阀、汽车活塞环就有很好的密封稳定性；六角螺母用钢丝、弹簧用方、矩形钢丝等，很多特殊用途的异型钢丝都有很好的实用性。
二、性能特点
异型钢丝除了有明显的形状特点外，和圆钢丝一样，还应具有优良的力学性能，如高强度、高韧性、低松弛、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨损等。轿车气门簧用卵型钢丝，不仅抗拉强度要达到1800～2000 MPa，还要求疲劳寿命达到107次；再如万吨压力机缠绕用高强度、低松弛扁钢丝，抗拉强度达到1800 MPa时，松弛值要低于2%。这样对异型钢丝生产提出了更高的要求，只有材料严格把关（如对原料线材表面进行扒皮），油淬火回火要添加无损探伤工序等新的生产工艺，才能保证一些特殊用途异型钢丝的质量。
图16-2-1油环截面示意图
（2）可提高钢丝变形的部分压缩率和总压缩率。固定模拉拔异型丝时，变形金属表面受滑动摩擦阻力，摩擦力大，金属表面残余拉应力也大，道次部分压缩率大了，表面易拉出麻口，造成钢丝报废；同时，部分压缩率大了，钢丝变形热及摩擦热很大，表面润滑膜易被破坏，造成粘模使钢丝表面划伤，拉拔无法正常进行。而辊模拉拔（轧）时，变形金属的表面受滚动摩擦阻力，摩擦力小，金属的受力状态有利于金属塑性变形，加工硬化慢，为提高钢丝部分压缩率和总压缩率提供了很大空间。相应地，部分压缩率和总压缩率提高了，可以减少拉拔道次，减少中间环节，不仅降低了成本，而且提高了生产效率。该方式特别对难变形金属的生产最有利。由图16-2-2可以看出，在同样的条件下，辊拉比模拉的部分压缩率和总压缩率可分别提高10%左右。
（2）免切削和节省材料。现在生产的异型钢丝已能直接用于生产使用，不需要用户再进行机加工，因而能节省材料和减少用户许多麻烦，也降低了成本。
（3）高精度。目前用现代化手段生产的异型钢丝的尺寸精度可达到±0.2mm左右，有些可达到0.01mm以下，精度高者甚至可达到微米级，如汽车刮片钢丝，椭圆针布钢丝等。
异型钢丝形状复杂，品种规格多，我国生产企业采取拉拔、轧制和拉轧结合的方式，已能生产多种形状的异型钢丝，如图16—1—1所示。材料也从普碳钢发展为碳素结构
钢、碳素弹簧钢、合金工具钢、不锈钢、耐热耐蚀合金钢、高铬轴承钢和有色金属等。交货状态有退火状态、冷拉状态和油淬火回火状态，有成盘交货，也有直条交货。规格从0.4～14mm不等，基本满足了市场的需要，但在钢丝形状尺寸、公差、通条性和表面处理上仍与国外发达国家有一定差距。
汽车车身附件用异型钢丝
YB/T5183-93
汽车玻璃升降器、挡圈、雨刷
65Mn、50CrVA、15号、25号、1Cr18Ni9
2.5×8、2.15×10、2.8×16、3×4
软轴钢丝
YB/T5184-93
汽车软轴
45号
0.6×1.0、1×3、3×6
六角钢丝
YB/T5186-93
标准件
45号、40Cr