昆山艺可五金有限公司

KunShan Yeahok Hardware Products Co.,Ltd

关于我们
网站首页 > 紧固件资讯 > 专业知识

【专业总结】非标紧固件冷挤压表面处理

2016-02-18 11:29:25 昆山艺可五金有限公司 阅读

冷挤压时,金属材料产生剧烈的塑性变形,单位挤压力很大,特别是刚的冷挤压,最大的单位挤压力可达2500MPa。在这么高的单位压力下,如果没有良好的润滑,钢坯料的微粒就会与模具型腔焊合而导致工件表面严重刮伤,使得挤压力极具增加,模具使用寿命大大下降,深知碎裂。此外,润滑还能改善挤压时的不均匀流动,避免因为金属材料与模壁之间产生剧烈的摩擦而形成较大的附加拉应力。

在很高的单位压力下,一般所涂刷的润滑剂会被完全挤掉,起不到润滑作用,因此,在冷挤压以前必须将钢坯料进行表面处理,以取得表面至承层,以便在后道的润滑处理时起到存储润滑剂的作用。

碳钢和合金钢坯料的表面处理

碳钢和合金钢坯料冷挤压前的表面处理为磷化处理,这种处理方法以前广泛应用于金属材料的防锈,只是在上世纪40年代才用于碳钢及合金钢材料的冷挤压工序,也正是采用了这种处理,才使钢的冷挤压称为可能。

磷化处理又叫磷酸盐处理,也就是把钢坯料放在磷酸盐溶液中进行处理。处理时金属表面发生溶解和腐蚀,由于化学反应的结果,在金属表面上形成一层很薄的磷酸盐覆盖层。根据磷化处理配方的不同,该薄层分别呈暗灰色,浅灰色和褐色。工件尺寸在处理后不会发生明显的变化。磷酸盐薄膜的硬度略高于铜与黄铜,而低于钢,其导热性很差,是不良导体。

经过磷化处理后,可减少坯料与模具间的接触摩擦,降低单位挤压力,提高冷挤压件的表面质量和模具使用寿命。

磷化处理具有以下的特点:

  1. 磷酸盐薄膜由细小片状结晶组织构成,单个结晶之间存在着孔隙或小孔,比起表面较之光滑的钢表面能吸收与存储更多的润滑剂,成为存储润滑剂的“仓库”。当金属挤压时,存储在细孔内的润滑剂立即被挤出,起到润滑作用,从而减少了变形金属与模具之间的摩擦力。如经磷化处理的钢表面的吸油能力是一般光滑钢表面的13倍。未经过磷化处理的摩擦因数为0.108,经过零花处理的则为0.013;磷化盐薄膜同时还可以作润滑体的固体无机填料。

  2. 磷酸盐薄膜与钢表面结合牢固,具有一定的塑性,可以与基体金属一起伸长变形。用放射性磷进行测定的结果表明:在冷挤压钢零件上的基体金属伸长38%时,金属表面上的磷酸锌仍然保持89%,甚至用尖角的凹模进行冷挤压时,磷酸锌接近仍然能粘附在工件表面上。

  3. 在钢冷挤压时温度可以高达300摄氏度,而磷酸盐薄膜仍然具有高粘度润滑剂相类似的性质。

  4. 磷酸盐薄膜会使变形金属与模具型腔隔离开来,避免了他们之间的直接接触。

  5. 经过磷酸盐处理的坯料侵入润滑剂时,其覆盖层还进一步与润滑剂发生化学反应。如浸在皂液或乳状液中,会形成白色沉淀。这是一种不溶于水的锌皂(硬脂酸锌),它与坯料表面层紧密地结合。显然,磷酸盐处理的润滑剂作用不仅是由于吸附,更重要的是由于磷酸盐处理层与润滑剂之间的化学作用所致。

  6. 为了使磷酸盐溶液与坯料金属表面直接接触,坯料在磷化处理前要进行酸洗去锈及化学去油,在磷化处理后还要进行中和处理。

磷化处理的具体工艺如下:

  1. 化学去油:氢氧化钠,碳酸钠,磷酸钠,水玻璃,处理温度大于85℃,处理时间在15到50分钟。

  2. 流动冷水洗

  3. 酸洗:硫酸,氯化钠,处理温度在65到75℃之间,处理时间在5到10分钟。

  4. 流动冷水洗:防止吸附在坯料表面的酸洗液代入下道磷化液中,影响磷化效果。

  5. 热水洗,为磷化处理预热。

  6. 磷化处理。

  7. 流动冷水洗。

  8. 中和处理, 采用氢氧化钠溶液对坯料磷酸盐薄膜上附着的酸性物质进行中和,防止残留的磷酸对润滑液产生不良影响,保证润滑质量。

磷化处理的配方

常用的配方是氧化锌,另算,水,总酸度为16到20点,游离酸度为2.5到4.5点,温度为85到95摄氏度,处理时间为30到40分钟。

奥氏体不锈钢坯料的表面处理

奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti因与磷酸盐基本上不发生化学反应,所以不能用磷化处理,故用草酸盐处理来代替。草酸盐处理的配方如下:草酸,钼酸铵,氯化钠,氟化氢钠,亚硫酸钠,水。酸洗时间5分钟。然后用热水洗,洗净后进行草酸盐处理。

有色金属坯料表面处理

硬铝坯料2A11(LY11),2A21(LY12)塑性差,在挤压过程中,为避免产生裂纹,应使硬铝坯料表面形成氧化膜或磷化膜。这是一层多孔、致密的氧化膜或磷化膜结晶,结晶呈灰黑色,可用氧化处理,磷化处理或氟硅化处理来获得。由于这层薄膜中可以填充大量的润滑剂,所以在冷挤压时能取得较好的润滑效果。

氧化处理的工艺流程如下:

  1. 汽油清洗,以去除油污。

  2. 热水清洗。

  3. 流动冷水清洗。

  4. 酸洗。

  5. 冷水清洗2次。

  6. 氧化处理,以表面呈均匀细致的多孔灰黑色结晶膜为宜,

  7. 流动热水清洗。

硬铝处理采用氧化处理来产生润滑支承层之外,还可以采用磷化处理和氟硅化处理。实验表明,当采用磷化处理加工业菜油润滑时,挤出的零件表面质量比磷化处理的略有提高,但光泽不好,且氟硅化处理过程中会产生有毒物质,因此尽量不要采用。

磷化处理

配方为磷酸二氢锌,磷酸,铬酸,十二烷基硫酸钠做湿润剂,水,处理温度55到60摄氏度,处理时间2到3分钟。

纯铜、黄铜在挤压中为了获得较高的表面质量,往往进行钝化表面处理,一遍在坯料表面形成一层钝化膜作为润滑剂的支承层。钝化表面处理工艺流程如下:

  1. 汽油清洗,去除油污。

  2. 热水清洗。

  3. 冷水清洗。

  4. 钝化。

  5. 冷水洗。

  6. 干燥。

  7. 钝化液配方为:铬酐、硫酸、硝酸、处理温度、时间在5到10秒。

下图是一张艺可生产的非标紧固件,冷挤压件。

非标紧固件-冷挤压件-盖帽焊接螺母.gif

昆山艺可五金有限公司

信誉 积累非标紧固件行业信誉, 让更多客户选择我们

品质 高度重视非标紧固件品质, 不遗余力让客户放心

高效 关注非标件研发和生产效率, 帮助客户降低成本

共赢 在非标紧固件的领域中, 让我们全方面合作成长

艺可公共平台

艺可尖端紧固件

艺可服务平台

联系我们

昆山艺可五金有限公司

询价与评估专线:0512-86893777

询价与评估Email:YKZX01@yea-ok.com

电话:0512-57258118

传真:0512-57258128

邮编:215300

网址:www.yea-ok.com

地址: 昆山市,玉山镇,恒盛路路,1369号


昆山艺可五金有限公司  版权所有 yea-ok.com备案号苏ICP备11051685号-2 

友情连接:紧固件报价平台柜式离心风机调心滚子轴承