锰系磷化涂层钢丝绳技术的适用范围

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1、万方数据2016焦生产工艺技术研究锰系磷化涂层钢丝绳技术的适用范围崔影(无锡通用钢绳有限公司，江苏无锡214196)摘要：微动疲劳是大气环境中钢丝绳使用的失效原因，锰系磷化涂层钢丝绳技术可以有效抑制微动疲劳的发生并大幅度延长使用寿命，适用于多数品种钢丝绳的生产，能够完全符合现行钢丝绳国家或行业标准的所有技术要求，是光面钢丝绳的升级换代产品。多方合作可以迅速增加磷化涂层钢丝绳进入市场的数量，满足用户对高质量长寿命钢丝绳产品的需求，并将科技创新成果的社会效益最大化。关键词：钢丝绳：疲劳寿命；使用寿命；磨损；涂层；磷化1钢丝绳疲劳

2、失效过程及延长其使用寿命原理微动疲劳和腐蚀疲劳是造成钢丝绳失效的主要原因，微动疲劳是大气环境中钢丝绳使用的失效原因，海洋或其他重腐蚀环境中使用的钢丝绳则以腐蚀疲劳为失效主因，微动疲劳是微动磨损与疲劳的复合作用，腐蚀疲劳则是腐蚀与疲劳的复合作用。可对上述失效过程起到抑制、延缓作用的所有技术措旌，均可以延长钢丝绳的疲劳寿命或使用寿命。能够抑制钢丝表面微动磨损损伤、防止腐蚀和应力集中的发生、减缓疲劳裂纹源在钢丝表面及次表面的萌生与扩展速率是确定延长钢丝绳使用寿命技术措施的基本原则u1。2磷化涂层钢丝绳专利技术将制绳钢丝磷化处理，在

3、钢丝表面形成膜重3～60g／m2的磷化膜，以此提高制绳钢丝表面的耐磨能力，延迟钢丝表面微动磨损损伤的发生，并提高钢丝在大气环境中的防腐蚀抗氧化能力，磷化膜与润滑脂的复合作用可以改善钢丝之间的润滑条件降低钢丝之间的摩擦因数，有效抑制微动疲劳的发生，从而较大幅度地延长钢丝绳使用寿命心1。为了达到预期的耐磨、减摩和提高防腐蚀能力的综合效果，应优先选用锰系磷化或锌锰系磷化配方，这2种磷化膜有优异的耐磨、防锈和减摩的综合效果，同时选用较厚的磷化膜，如膜重控制在15～30g／m¨引。通过对制绳用磷化钢丝进行耐蚀、耐磨试验，可以检验磷化膜

4、对钢丝的保护效果H1，从而筛选出最优化的磷化液配方，只有确保达到对钢丝表面的最佳保护效果才能超大幅度延长钢丝绳的疲劳寿命和使用寿命。3锰系磷化涂层钢丝绳技术的适用范围3，1可以进行磷化处理的金属材料金属的磷化处理是将经过表面预处理的金属与稀磷酸或酸性磷酸盐溶液发生电化学反应，并在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐覆盖膜的过程，也被称为金属的磷酸盐转化膜、磷酸盐膜或磷化膜。磷化膜与金属基体结合牢固，具有多孔性结构，作为耐磨减摩、耐蚀材料或黏接中间相使用，在机加工行业有广泛的使用并取得卓越应用成效，特别适用于处理滑动摩擦件(如齿轮

5、、轴套、汽缸套、活塞环、凸轮轴、气门挺杆、兵器部件等)，提高滑动摩擦件的耐磨性能，延长使用寿命。钢铁、锌和铝等与磷化液反应可以在金属表面形成磷化膜，即具有上述材质表面的制绳钢丝都可以进行磷化处理，钢铁材质表面的制绳钢丝可以进行锰系或锌锰系磷化处理获得磷化膜，这2种磷化膜硬度大、耐磨性良好且具有较好的耐温性能，镀锌及镀锌铝合金的制绳钢丝可以进行万方数据·102·全国金属制品信息网第24届年会论文集锌系磷化处理获得磷化膜，不锈钢钢丝绳的磷化较难进行，需要使用专用磷化液配方，然后使用磷化制绳钢丝直接捻制股绳、钢芯及钢丝绳。钢丝磷化

6、目前普遍采用生产线方式进行生产，为了提高磷化生产速度，可以采用高温磷化或电解磷化工艺，磷化膜略微粗大，可以在孔隙间储存更多润滑脂，有利于抑制钢丝之间的微动磨损，可以对磷化后的制绳钢丝进行钝化或封闭处理，以进一步提高钢丝的耐蚀性。3．2磷化处理对钢丝力争陛能和直径的影响磷化膜膜重(g／m2)与膜厚(∥m)的比值在1．5～3．5崎1，当制绳钢丝表面磷化膜膜重为15—30g／m2时，膜厚大约在4～15∥m左右，由于钢丝在磷化液中发生电化学反应过程中，表面有部分材料溶解于磷化液中，所以，磷化膜实际厚度还会比估算厚度略有减小，钢丝直径

7、实际增大值在O．Ol～0．03n1In。上述数字表明，钢丝磷化后直径增大值小于钢丝热镀锌后的直径增大值，只需在工艺设计时，考虑上述钢丝直径增大幅度并预留加工空间即可，不会降低钢丝绳捻制后直径精度。制绳钢丝最终热处理后得到索氏体化金相组织，一般需要经过75％~93％总压缩率的冷拉加工，以获得适宜的抗拉强度和韧性，钢丝在冷拉过程中形成变形织构，然后再对制绳钢丝进行耐磨磷化处理，钢丝磷化前后力学性能几乎没有变化，包括强度、扭转、弯曲性能等，因此，磷化涂层钢丝绳的直径精度及所有力学性能指标均能够符合现行钢丝绳国家标准和行业标准规定。

8、3．3磷化涂层钢丝绳生产技术适用的主要钢丝绳种类钢丝绳是将力学性能和几何尺寸形状均符合要求的钢丝，按照一定的规则及前后顺序捻制在一起的螺旋状钢丝束，磷化涂层钢丝绳即先将制绳钢丝进行耐磨磷化处理，然后使用磷化钢丝直接捻制股绳、钢芯或钢丝绳，与光面钢丝绳生产工艺对比，仅仅增加了耐磨磷化处理工序