磷化塗層鋼絲繩

磷化塗層鋼絲繩專利技術，也稱為錳系磷化耐磨塗層鋼絲繩，簡稱磷化鋼絲繩，將制繩鋼絲磷化處理，磷化膜使鋼絲表面更加耐磨並提高其防腐蝕能力，磷化膜多孔性結構可以增加潤滑脂在制繩鋼絲表面的儲存量，降低摩擦因數促進滑動，延緩鋼絲表面微動損傷的發生，抑制疲勞微裂紋的萌生，從而大幅度延長鋼絲繩使用壽命 ^[1]  ，磷化塗層鋼絲繩專利技術是鋼絲繩領域第一次採用表面處理措施抑制微動疲勞發生的技術手段 ^[2]  。

磷化技術主要用於鋼鐵材料的防鏽蝕、冷加工中的降低摩擦、提高耐磨能力、黏結中間相、電絕緣及表面裝飾等。其中，以提高鋼鐵材料耐磨性、降低摩擦、改善潤滑為主要作用的磷化處理工藝，被廣泛應用於汽車、輕工、化工、電器、國防等領域的摩擦運動承載零件。將磷化技術應用於鋼絲繩內鋼絲的耐磨、降低摩擦和防鏽，磷化膜與潤滑脂的複合作用對鋼絲表面的保護效果遠勝於任何單一的潤滑脂 ^[1] 

磨損是鋼絲繩最常見的損傷方式，一般分為外部磨損、變形磨損和內部磨損三種情況 ^[3]  。對於鋼絲繩產品而言，為了延長鋼絲繩使用壽命，在鋼絲間微動不能消除的情況下，只能採取技術措施防止微動所引起的磨損 ^[4]  。微動疲勞損傷與材料的表面性能密切相關。利用表面工程技術，可以提高傳統材料抗微動疲勞的性能和增強新材料的微動疲勞抗力；採用表面改性手段，可有效提高材料的抗微動損傷性能，提高耐磨性，改善抗微動損傷性能。採取這些表面防護措施，有利於削弱或阻斷鋼絲間相對滑動時摩擦力作用所帶來的危害，從而抑制、延緩鋼絲表面微動損傷的發生，並大幅度延長鋼絲繩使用壽命 ^[1] 

磷化膜本身就具有良好的電絕緣性，可有效抑制在鋼絲表面形成微電池；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效果和鋼絲的耐腐蝕防氧化能力。磷化塗層鋼絲繩專利技術，是將制繩鋼絲磷化處理並將膜重控制在3g/m2-60g/m2之間，包括碳素鋼絲、合金鋼絲、鍍鋅、鍍鋁、鋅鋁合金鍍層的鋼絲等 ^[1]  。

盤條→酸洗→水洗→鋅系磷化→水洗→烘乾→冷拉→熱處理→酸洗→水洗→鋅系磷化→水洗→烘乾→冷拉→光面制繩鋼絲

以上工序之中使用的鋅系磷化是鋼絲拉拔前的表面準備，主要作用是降低鋼絲拉拔過程之中的阻力，鋅系磷化膜在鋼絲拉拔過程中與硬質合金拉絲模發生激烈摩擦而逐漸脱落。

光面制繩鋼絲→捻股及鋼芯→合繩→檢驗→包裝 ^[5] 

鋼絲以優質碳素結構鋼熱軋盤條為原料，製作時要將其冷拉到指定的直徑，且同時要達到一定的物理性能要求。按上述工藝生產的制繩鋼絲即為光面鋼絲，制繩鋼絲冷拉後不再做任何表面處理則直接用於捻制股繩或鋼芯即為光面鋼絲繩 ^[6]  。

光面制繩鋼絲→鹼洗→水洗→酸洗→水洗→錳系耐磨磷化→水洗→烘乾→捻股及鋼芯→合繩→檢驗→包裝 ^[5] 

將光面制繩鋼絲進行耐磨磷化處理（優選錳系或鋅錳系磷化），在鋼絲表面形成耐磨磷化膜，使用膜重符合要求的磷化鋼絲直接捻制股繩或鋼絲繩，就是磷化塗層鋼絲繩。鋼絲表面錳系或鋅錳系磷化膜的主要作用是提高鋼絲表面的耐磨損與防腐蝕能力，以提高鋼絲繩使用壽命。

2.錳系磷化耐磨塗層鋼絲繩，制繩鋼絲經過耐磨處理，在鋼絲表面形成3-60克/平米的錳系或鋅錳系磷化膜，也就是一種耐磨、防腐蝕保護塗層。

使用錳系磷化或鋅錳系磷化配方，鋼絲磷化處理以後，在鋼絲表面形成磷化膜，測定磷化膜膜重並符合要求，磷化鋼絲不再進行任何冷拉（冷拔）加工，使用磷化鋼絲直接捻制股繩或鋼絲繩，以保證磷化膜對鋼絲的保護效果。

將制繩鋼絲磷化處理，優先採用錳系或鋅錳系磷化，鋼絲磷化後不進行任何拉拔加工，直接使用磷化鋼絲捻制鋼絲繩，由於磷化塗層使鋼絲表面更加耐磨而且耐蝕，磷化塗層鋼絲繩使用壽命是光面鋼絲繩的2-3倍，鋼絲繩耐疲勞性能大幅度提高，隨着對耐磨、耐蝕磷化液配方的深入研究，磷化塗層鋼絲繩的疲勞壽命還有大幅度提高的可能性，磷化塗層鋼絲繩是光面鋼絲繩的升級換代產品，而且完全有能力替代進口的鋼絲繩 ^[5-6] 

測定疲勞壽命需要使用鋼絲繩疲勞試驗機，按照國家標準GB/T12347—2008鋼絲繩彎曲疲勞試驗方法測定疲勞壽命即可。測定電梯用鋼絲繩疲勞壽命，依據行業標準進行，YB/T4288-2012電梯用鋼絲繩彎曲疲勞試驗方法。將相同直徑、結構、性能的錳系磷化塗層鋼絲繩與光面鋼絲繩先後在一台疲勞試驗機上面測試至出現第一根斷股，記錄疲勞壽命，然後對比試驗數據。試驗數據證明，錳系磷化塗層鋼絲繩疲勞壽命是光面鋼絲繩的3-5倍，錳系磷化膜極其耐磨並且防腐蝕能力良好，這是錳系磷化塗層鋼絲繩疲勞壽命大幅度提高的原因所在。鋼絲繩結構規格眾多，疲勞壽命提高幅度有一定差異，如果有疲勞試驗機，建議自己測定錳系磷化塗層鋼絲繩與光面鋼絲繩疲勞壽命，然後對比。一般而言，疲勞壽命越長則使用壽命越長，它們是正比例關係。

鋼絲在磷化過程中會有部分材料被溶解，磷化膜膜重在3g/m2~15g/m2時，磷化後的鋼絲直徑幾乎不變；磷化膜膜重超過20g/m2時，鋼絲直徑增加值也非常有限，鋼絲力學性能在磷化前後無明顯變化（需除氫防止發生氫脆）。這一特點使磷化鋼絲繩技術幾乎適用於所有種類的鋼絲繩產品，尤其是對耐疲勞性能有較苛刻要求的產品，如電梯鋼絲繩、港口裝卸門機用鋼絲繩、礦山鋼絲繩、航空鋼絲繩、採油機用鋼絲繩和各類吊車用起重鋼絲繩等，而且與所有鋼絲繩現行國家標準並無衝突，即磷化塗層鋼絲繩可以完全符合現行相關鋼絲繩國家標準或行業標準的技術要求。 ^{[1]  [7]} 

制繩鋼絲表面磷化膜的類型及膜重大小是辨別區分磷化塗層鋼絲繩真偽的決定性技術指標，有利於更大磷化塗層鋼絲繩膜重在3-60克/平米之間（在此範圍內，可以採用較大磷化膜膜重，如15-30克/平米，或者30-40克/平米，可以大幅度地提高鋼絲繩的耐磨性與耐蝕性及疲勞壽命，但製造成本及生產難度會增大），使用錳系磷化或鋅錳系磷化是最佳磷化塗層鋼絲繩製造生產工藝，這兩種磷化膜可以大幅度提高鋼絲表面的耐磨損與防腐蝕性能，而且磷化膜的耐熱性能良好，進而大幅度提高鋼絲繩使用壽命。

鋼絲表面磷化膜膜重小於3克/平米，或鋼絲磷化處理以後又進行拉絲的，不是磷化塗層鋼絲繩。

磷化塗層鋼絲繩用磷化鋼絲的磷化膜膜重按照相應國家標準GB/T9792-2003金屬材料上的轉化膜單位面積膜質量的測定重量法進行檢測。對於捻制後的磷化塗層鋼絲繩產品拆股檢驗制繩鋼絲磷化膜膜重，可以先用有機溶劑對鋼絲表面塗敷的潤滑脂進行徹底清洗，風乾後按上述標準重量法測定磷化膜膜重即可。 ^[1]