[发明专利]钢丝绳用高碳碳素钢丝热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳用高碳碳素钢丝热处理工艺，属于钢丝绳金属线材热处理技术领域。

背景技术

在现行钢丝绳制造工艺中，首先需要制造钢丝然后将其进行捻制成股，最后合成为钢丝绳。目前制造钢丝绳的钢丝主要为高碳碳素钢丝，在生产现有的这些高碳碳素钢丝时，对其中间热处理工艺主要是采用电阻炉或电接触加热后进入铅浴槽等温淬火完成索氏体化，这些工艺由于直接在索氏体区等温，使其层间距不会小于100nm、团尺寸都在3～10mm之间，不能充分发挥索氏体组织的性能潜力，从而使现有的高碳碳素钢丝的强塑性和应变疲劳寿命都不太理想。所以现有的对钢丝绳用高碳碳素钢丝的热处理工艺的效果还是不够理想。

发明内容

本发明的目的是：提供一种索氏体组织层间距均匀、层间距小、强度塑性好、抗疲劳性能优异、使用寿命长的钢丝绳用高碳碳素钢丝热处理工艺，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：本发明的一种钢丝绳用高碳碳素钢丝热处理工艺为，将直径为2mm~5mm高碳碳素钢丝通过感应加热、电阻炉加热或电接触加热的方式加热到温度为780℃～900℃，并使被加热的钢丝在780℃～900℃的温度下保持10秒～2分钟，从而使其实现快速奥氏体化，然后将该加热后的钢丝快速放进盐槽中在低于索氏体化温度的盐浴中等温保持1秒～20秒后，再将该钢丝放入索氏体化温度范围的盐浴或铅浴中等温保持20秒～1分钟后取出自然冷却，这样即可完成对该高碳碳素钢丝的索氏体化的热处理工艺。

上述在将被加热的钢丝在780℃～900℃的温度下保持10秒～2分钟时，其直径大的钢丝保持的时间大于直径小的钢丝。

上述的低于索氏体化温度为300℃～480℃。

上述的索氏体化温度范围为500℃～600℃。

由于采用了上述技术方案，本发明从珠光体相变驱动力的角度出发，采用大过冷再等温方法，这样可以显著细化索氏体组织团尺寸和层间距，从而提高高碳碳素钢丝的强度塑性，为显著增加钢绳的疲劳寿命提供了一条新的途径。本发明根据钢丝的直径尺寸，先将钢丝加热到奥氏体化温度后，快速放入低于480℃的盐槽保持数秒获得大过冷度，再放入500℃以上的铅槽等温完成索氏体化。大过冷可以使索氏体团形核率显著增加，500℃以上的等温使索氏体团核胚快速生长完成索氏体化，可获得93%以上的索氏体组织，最终完成钢丝的热处理。经测试，采用本发明处理过的钢丝的索氏体组织层间距均匀，并且其层间距一般为20～70nm，其团尺寸小于2mm。由于显著降低了团尺寸，这对提高钢丝的塑性和韧性具有重要作用，而减小层间距则可以增加强度水平。所以，本发明与现有技术相比，本发明能有效减小索氏体团尺寸和层间距，改善层间距的均匀性，其产品具有强度塑性高、抗疲劳性能优异、使用寿命长等优点。本发明对提高钢丝线材的强塑性和疲劳寿命具有显著作用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说。

本发明的实施例：在实施本发明的一种钢丝绳用高碳碳素钢丝热处理工艺时，其所用的高碳碳素钢丝为现有技术中常用于制作钢丝绳的高碳碳素钢丝，实施时，将现有技术中直径为2mm～5mm高碳碳素钢丝通过传统的感应加热、电阻炉加热或电接触加热的方式加热到温度为780℃～900℃，并使被加热的钢丝在780℃～900℃的温度下保持10秒～2分钟（其直径大的钢丝保持的时间应大于直径小的钢丝），这样即可使其实现快速奥氏体化，然后将该加热后的钢丝快速放进盐槽中在300℃～480℃温度的盐浴中等温保持1秒～20秒后，再将该钢丝放入500℃～600℃温度范围的盐浴或铅浴中等温保持20秒～1分钟后取出自然冷却，这样即可完成对该高碳碳素钢丝的索氏体化的热处理工艺，并可以获得团尺寸为1mm～2mm，层间距为10nm～70nm索氏体组织的钢丝绳用高碳碳素钢丝产品。