磷化塗層鋼絲繩的生產與處理工藝

　　磷化塗層（céng）鋼絲繩專利技術，將（jiāng）製繩鋼絲（sī）磷化處理，磷（lín）化膜使鋼絲表麵更加（jiā）耐磨並提高其（qí）防腐蝕能力，磷化膜多（duō）孔性結構可以增加潤滑脂在製繩鋼絲表（biǎo）麵的儲存量（liàng），降低摩擦因數促進滑動，延緩鋼絲表麵微動損傷的發生，抑製疲勞微裂紋的萌生，從而大幅度延長鋼絲繩使用壽命。

　　耐磨磷化應（yīng）選用錳（měng）係或（huò）鋅錳係複合磷化配方。磷化鋼絲是一種（zhǒng）複合材料，使（shǐ）用複合（hé）材（cái）料製造鋼絲繩是行業未來的發展方向（xiàng）。

　　對鋼絲繩用戶而言，鋼絲繩突然斷裂的後果輕則物毀，重則人傷。鋼（gāng）絲繩使用壽命的大幅延長（zhǎng），意味著安全性、可靠性和經濟性的提（tí）高。正是因為國內鋼（gāng）絲繩產品與進口產（chǎn）品在使用壽命上的明顯（xiǎn）差距，所以一些高端（duān）鋼絲繩客戶寧願以國內（nèi）產品3倍的價格也要購買（mǎi）進（jìn）口鋼絲繩。

　　以港口（kǒu）裝卸門機用鋼絲繩為例，德國某（mǒu）品牌平均壽命3600小時作（zuò）業14.5萬TEU標準箱（xiāng），日本（běn）產品約3000小時作（zuò）業10萬（wàn）標準箱，國產質量好的產品（pǐn）3000小時作業9~10萬標準箱。從（cóng）成本看，國內鋼（gāng）絲繩製造（zào）企業的生產成本低於進口（kǒu）鋼絲繩，隻要國產鋼（gāng）絲繩使用壽命和質量穩定（dìng）性超越（yuè）進口產品，必將獲取豐厚的利潤回報，而磷化（huà）塗層鋼絲繩專利技術的出現，可幫助鋼絲繩（shéng）製造（zào）企業實現這種超（chāo）越。

　　磷化技術主要用於鋼鐵（tiě）材料的防鏽蝕、冷（lěng）加工中的降低摩擦、提高耐磨（mó）能力、黏（nián）結中間相、電絕緣及表麵裝（zhuāng）飾等。其中，以提高鋼鐵材料（liào）耐磨性、降低（dī）摩擦、改善潤滑為主要作用的磷化工藝，被廣泛應用於汽車（chē）、輕工、化工、電器（qì）、國防等領域的摩擦（cā）運動承載零件。將磷化技術應用於鋼（gāng）絲繩內鋼絲的耐磨、降低摩擦和防（fáng）鏽，磷化膜與潤滑脂的複合作用對鋼絲表麵保護效果遠（yuǎn）勝於目前在用（yòng）的任何一種潤滑脂。

　　1  鋼絲繩疲勞的（de）緩（huǎn）解

　　微動疲勞是鋼絲繩失效的主要原因，也是微動磨損和疲勞（láo）共同（tóng）作用的過程。然而，鋼繩內部（bù）鋼絲（sī）間的微動是保持鋼絲（sī）繩特有性（xìng）能（如柔韌性）的（de）固有屬性。因此，鋼絲之間的微動不能去除，隻（zhī）能采取技術（shù）措施對鋼絲表（biǎo）麵予以保護（hù），以延緩微動損傷的發生。

　　微動疲（pí）勞損傷與材（cái）料的表麵（miàn）性能密切相（xiàng）關。利用表麵工程技術，可以提高傳統材料抗微動疲勞的性能和增強新（xīn）材料的微動疲勞抗力；采用（yòng）表麵（miàn）改（gǎi）性手段，可有效提高材料的抗微動損傷性（xìng）能，提高耐磨（mó）性，改善抗微動損傷性能。采取這（zhè）些表麵防護措（cuò）施，有利於（yú）削弱或阻斷鋼絲間相對滑動時（shí）摩擦力作用所帶來（lái）的危害，從（cóng）而抑製、延緩鋼絲表麵微動損傷的（de）發生，並大幅度延長鋼絲繩使用壽命。

　　磷化膜本身就（jiù）具有良好的（de）電絕緣性，可有效抑製在（zài）鋼絲表麵形成微電池；磷化膜與潤滑脂的共同作用，可以大幅度提高鋼絲間的潤滑（huá）效果和鋼絲的耐腐蝕防氧化能力。磷化（huà）塗層鋼絲繩專利技術，是將製繩鋼絲磷化處理並將膜重控製在3~60g/m2，包括碳素鋼（gāng）絲、合金鋼絲（sī）、鍍鋅、鍍鋁、鋅鋁合金鍍層的鋼（gāng）絲等（děng）。具體的磷化鋼絲繩生產流程包括製繩鋼絲、磷化（huà）處理、測定磷化膜膜重、撚（niǎn）股或鋼芯、撚製鋼（gāng）絲繩5個環節（jiē）。對（duì）於壓實類鋼絲繩，在上述流程基礎上撚股（合繩（shéng））完成後進行有一定減麵率（lǜ）的壓縮變形，壓實後股或繩的密度係數增大，鋼繩破斷拉力比未經（jīng）壓實的鋼繩有（yǒu）一（yī）定幅度的增加。

　　2  磷（lín）化鋼絲的技術要求（qiú）

　　金（jīn）屬的磷（lín）化按（àn）照磷化液成（chéng）分可分為堿金屬（shǔ）磷化、鐵係磷（lín）化、鋅係磷化、錳係磷化、鋅鈣係磷（lín）化、鋅錳係磷化和有機磷化等，應依據（jù）磷化（huà）的用（yòng）途選用適宜的磷化液品種。磷化膜的主要性能指標包括外觀（guān）、成分、膜重、耐蝕性、附著力、孔隙率、粗糙度等。拉拔用（yòng）磷（lín）化鋼絲與（yǔ）製繩用（yòng）磷化（huà）鋼絲中磷化膜所起（qǐ）到的作用是不同的，所以對相應磷化（huà）膜的技術要求也（yě）有差異（yì）。磷（lín）化鋼絲繩用製繩鋼絲的（de）磷化膜的主要作用是提（tí）高鋼絲表麵的耐磨和防腐蝕能力，提高潤滑（huá）脂在鋼絲表麵的儲存量並與塗敷的潤滑脂共同作用減小摩擦因數，所以優（yōu）先采用錳係磷化，其次為鋅錳係磷化。

　　磷化鋼絲繩的適用範圍。鋼絲在磷（lín）化過程中會有部分材料被溶解，磷化膜膜重在3~15g/m2時，磷化後（hòu）的鋼絲直徑幾乎不變；磷化膜膜（mó）重超過20g/m2時，鋼絲直徑增（zēng）加值也非常有限，鋼絲力學性能在磷化前後無明（míng）顯變化（需除氫防止發生氫脆（cuì））。這（zhè）一特點使磷化鋼絲繩技術幾乎適用於所有種類的鋼（gāng）絲繩（shéng）產品，尤其（qí）是對耐疲勞性能有較苛刻要求的產品，如電梯鋼絲（sī）繩、港口裝卸門機用鋼絲繩、礦山鋼絲繩、航空鋼絲繩、采油機用鋼絲繩和各類吊車用起重鋼絲（sī）繩等，而且與所（suǒ）有鋼絲繩現行國家標準並無衝突，即磷化塗層鋼絲（sī）繩可以完全符合現行（háng）相關鋼絲繩國家標準的技術要求。

　　對於輸送帶用（yòng）鋼絲繩（shéng），磷化膜可以在幹摩擦（不塗（tú）敷潤滑脂）的情況下提高（鍍（dù）鋅層）耐磨性，延緩微動（dòng）損傷發生。如果黏合力符合要求，則既可以（yǐ）選擇冷拉鍍（dù）鋅鋼絲磷化後撚繩，也可以考慮使用磷化鋼絲直接代替鍍鋅鋼絲生產膠帶繩。

　　3  磷化鋼絲繩的生產工藝

　　製繩鋼絲磷化屬（shǔ）於重膜（mó）磷化，需專用錳係或鋅錳係磷化液，要求磷化速度快，這（zhè）樣才能在生產細直徑製繩鋼絲時有（yǒu）足夠的產量規模。此外，一（yī）切（qiē）可以提高磷化速度、縮（suō）短反應時間的技術（shù）措施都要優先采用，如采用高溫磷化（huà）和單位麵積大電流電解磷化。

　　磷（lín）化（huà）鋼絲繩用磷化鋼絲的磷化膜膜重按照相應國家（jiā）標準GB/T9792-2003金屬材料上的轉化膜單位麵積（jī）膜質量的測定重量法進行檢測。對於撚製後的磷化鋼絲繩產品拆股檢驗製繩鋼絲磷化膜膜重，可以先用有機溶劑對鋼絲表麵塗（tú）敷的潤滑脂進行徹底清洗，風幹後（hòu）按上述（shù）重量法測定磷化膜膜重即可。

　　4  鋼（gāng）絲（sī）磷化廢水（shuǐ）處（chù）理

　　目前，磷化廢水處理方法主要有生物法（fǎ）、化學法、物理化學法等，具體有凝聚法、吸附法、電化學法和沉澱法等，以及這（zhè）些方法的綜合運用。化學法和生物法是目前應用比較廣（guǎng）泛的方法，其中化學法除磷具有處理效（xiào）率高、效果穩定、簡單易行等優點，去除的最佳（jiā）途徑是使正磷酸根和金屬（shǔ）離子形成難溶（róng）性（xìng）物質而產（chǎn）生沉澱（diàn）。金屬鹽化學（xué）沉析劑主要有鋁鹽、鐵鹽和鈣鹽，運用最多的是鈣（gài）鹽（yán），如添加（jiā）氫氧化鈣（石灰水），可以生成磷酸鈣等沉澱。用高分子有機螯合劑與廢（fèi）水中的多（duō）種金屬離子發生螯合反應，可以生（shēng）成穩定且不溶於水的金屬螯合物（wù），該沉澱物具有穩定性高（gāo）、去除率高的特點。

　　磷化鋼絲產量的增加（jiā）會使磷化廢水量同比增加。因此，上磷（lín）化鋼絲生產線（xiàn）的同時就（jiù）必須擴建原有的廢（fèi）水處理係統。當前，磷（lín）化廢水處（chù）理係統市場上已有成套設備供應，技術已經很成（chéng）熟，廢（fèi）水（shuǐ）處理後一部分可以回用，一部分符合國家標準GB 8978—1996的相（xiàng）關要求的處理（lǐ）後（hòu）的廢水可以排放。