新型纺纱用钢领钢丝圈发展趋势探讨(一)

maomao

王可平

1 钢丝圈和钢领发展趋势

1.1 钢丝圈和钢领制造材料的选择

1.1.1 钢丝圈

以前，钢丝圈制造企业大多选用72B、82B优质碳素结构钢，现在普通型产品多数升级为90 钢或T9A 钢；中等档次钢丝圈选用国内生产的80WV 合金材料； 集聚纺和高速环锭纺纱所需的钢丝圈，目前国内钢材达不到质量要求，一般选择进口高碳优质合金材料，从材质选择角度保证钢丝圈经过热处理后的金相组织和硬度，从而保证其具有优良的机械性能和纺纱性能。

1.1.2 钢领

以前，钢领制造材料国内多数选用20 钢钢板，经机械加工和渗碳淬火保证钢领所要求的几何形状、尺寸精度和硬度等品质指标要求，但制造的钢领上机后使用缺陷较多，如钢领上机走熟期较长，使用寿命周期短，成纱质量差。现在多数钢领制造商选择低碳合金钢( 如20CrMnTi) 生产中等档次的合金钢领; 国内部分厂家选用轴承钢合金材料生产高精密钢领，用于替代进口钢领，满足集聚纺纱和高速环锭细纱机纺纱的要求，目前国内高端钢领和高端钢丝圈市场销售出现了供不应求的状况。

1.2 改造钢丝圈和钢领加工装备

1.2.1新型钢丝圈加工设备

钢丝圈虽小，但是，制造工序多，生产周期长，所需设备较多。包括拉丝机、压扁机、拉片机、成型机、热处理淬火和回火电炉、球化退火井式电炉、抛光机、电镀生产线、包装机等设备。随着科学技术的进步，目前，国内的钢丝圈制造厂家，除了成型机改造较少外，对片材、热处理、抛光、表面处理等工序的生产设备均进行了改造和流程再造，淘汰了落后高耗能设备，选用了节能减排的高新技术装备。

1.2.2 片材轧制设备

钢丝圈片材制造工序实现了流程再造。以前，钢丝圈产品用片材要经过钢丝压扁，球化退火，酸洗中和、烘干，通过模具拉拔成规格片材。现在片材只需要圆钢丝通过高精度轧机一次性轧制就可以直接用于成型上机，整个钢丝圈生产周期由原来的15 d缩短为8 d，大幅度缩短了钢丝圈生产周期。钢丝圈片材的宽度和厚度尺寸偏差分别控制在0.015mm 和0.005 mm 以内，表面粗糙度达到Ｒa0.64μm。片材制造由过去的多步法改为一步法生产，大大降低了生产环节的质量隐患。

1.2.3 热处理设备

钢丝圈热处理设备包括钢丝圈片材成型前的热处理和钢丝圈成型后热处理设备。其中，钢丝圈成型前的热处理设备，钢丝圈片材的球化退火处理，以前多数制造商使用有气体保护的井式电炉，缺点是表面存在轻微脱碳，球化组织的均匀一致性差，球化组织存在晶粒粗细大小差异，硬度极差也较大。现在国内少数厂家选用罩式电炉实施球化退火新工艺，片材退火金相组织颗粒大小、硬度极差、表面光亮度等指标控制好。

1.2.4 钢丝圈成型后的热处理设备

很多钢丝圈制造企业选用振动式淬火炉和网带式回火炉，个别企业已经选用更为先进的国外进口淬火与回火一体化设备。该设备温度差异控制在5 ℃以内，有利于淬火马氏体和回火马氏体金相组织颗粒大小、硬度、韧性等机械性能指标的控制，保证钢丝圈热处理金相组织和硬度的一致性、稳定性和可靠性。使钢丝圈机械性能达到国外钢丝圈水平，满足纺纱过程中纱线对钢丝圈机械性能要求，实现了国产钢丝圈替代进口产品的最终目标。

1.2.5 抛光设备

多数选用新型水抛光机并配以多种不同形状的磨料磨削抛光工艺和设备，淘汰了以前使用的煤油、抛光液及锯木粉等老式抛光生产工艺和设备。

1.2.6 最终表面处理设备

以前钢丝圈制造企业多是分散的，各自进行电镀镍钴表面处理以及钢丝圈表面的耐磨和防锈处理; 现在，由于国家对电镀废水治理排放有严格的标准，多数企业采取委托或外包给当地有资质的专业电镀处理单位集中进行电镀，便于实现电镀废水统一回收治理后集中排放，减少对环境造成的污染。重庆金猫纺织器材有限公司已经采取比电镀性能更加优异的BS( 蓝宝石) 表面处理、TP( 黄晶) 复合表面处理，这两种先进表面处理方式不产生电镀废水，不污染环境。实践证明，这种生产工艺和生产设备都是先进的，表面处理性能也比电镀更加优异，完全能够达到国外表面处理的技术水平。

1.3 新型钢领加工设备

1.3.1 普通钢领的主要加工设备

普通钢领的主要加工设备有: 钢板冲压用普通冲床、粗车用普通车床、精车用高精度车床、碳氮共渗用热处理电炉、抛光处理用水抛光饰机。实施抛光处理后的钢领，有的直接油封包装销售，有的再进行电镀或其他表面处理，提高钢领的耐磨性和防锈性能。钢领的电镀或其他表面处理多数交给有资质的专业单位完成，再包装销售。

1.3.2 高精密轴承钢钢领加工设备

高精密轴承钢钢领加工设备有: 专用的钢管下料机、高精度数控车床、高级热处理淬火和回火一体化电炉、高精度数控平面研磨机、高精度内外圆跑道数控磨床、高精度抛光机、特殊表面处理设备、激光打字机和包装机等。经过高精度设备生产的钢领，圆度、平行度、平面度等尺寸偏差均控制在0.01mm 以内，表面粗糙度控制在Ｒa 0.64 μm 以内，完全达到国外钢领的尺寸精度和表面粗糙度水平。

1.4 新型表面处理技术        

1.4.1钢丝圈

钢丝圈表面处理以前主要有两种方式，即普通抛光处理和电镀处理。现在钢丝圈表面处理有6 种方式，即普通抛光处理、电镀处理、SP 涂覆处理、NT纳米技术处理、BS( 蓝宝石) 表面处理和TP( 黄晶)复合表面处理。

使用不同的表面处理方式，将使钢丝圈具有不同的纤维适应性和纺纱特性，如BS( 蓝宝石) 表面处理和TP( 黄晶) 复合表面处理，是目前国内外钢丝圈生产最先进的两种新型表面处理方式，主要应用于中高端纺织企业集聚纺和高速环锭纺纱使用需要。

1.4.2钢领

以前钢领表面处理主要有两种方式: 普通抛光处理和普通电镀处理。现在钢领表面处理主要有5种方式: 即普通抛光处理、电镀处理、SP 涂覆处理、HD 黑氮处理和FH 复合表面处理。其中，HD 黑氮处理和FH 复合表面处理是目前国内最先进的两种表面处理方式。经处理后的钢领产品上机几乎无走熟期，不需要开低速过渡就可以直接开高速，使用周期能够达到4a～5a。

重庆金猫纺织器材有限公司，主要采取自主研发的HD 黑氮处理、FH 复合表面处理、JD 精密电镀处理，根据不同客户订货需求，对出厂的所有高精密钢领和高精密轴承钢钢领，进行相应表面处理后再销售给客户，保证了出厂产品的品质。