[发明专利]一种钢丝绳用高碳碳素钢盘条热处理工艺

说明书

技术领域

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

背景技术

现行钢丝绳制造工艺，首先需要制造钢丝然后进行捻制成股，最后合成为绳。目前制造钢丝的原材料主要为高碳碳素钢盘条，直径在6～16mm, 该盘条是通过钢冶炼成锭，再经过热轧成盘条线材。由于热轧后的冷却方式确定了盘条的显微组织和力学性能，因此轧后的冷却工艺不仅对组织控制和强塑性具有决定性的影响还会显著影响制造钢丝的拔制性能和钢丝成绳后的使用性能，如钢绳强塑性水平和应变疲劳寿命等。目前盘条的热处理主要有两种工艺，一是轧后采用大风量对盘条进行风冷获得90%以上的索氏体组织，另一种工艺是轧后盘条直接进入等温铅浴完成索氏体化。两种工艺比较，铅浴等温热处理的盘条索氏体组织层间距均匀，强塑性优于风冷工艺，但设备投资大、对环境有污染。现行的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5～12mm之间，不能充分发挥索氏体组织的性能潜力，从而使现有的钢丝绳用高碳碳素钢盘条的强塑性都不太理想。

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、使用寿命长的一种钢丝绳用高碳碳素钢盘条热处理工艺，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盘条热处理工艺是，将直径为6mm~16.5mm高碳碳素钢盘条经热轧、穿水冷却、盘卷后所制得的盘卷条在达到温度为820℃～900℃范围时，将该盘卷条快速投入盐槽中在低于索氏体化温度的盐浴中等温保持2秒～40秒后，再将该盘卷条转放入索氏体化温度范围的盐浴或铅浴中等温保持5分钟～15分钟后取出自然冷却，这样即可完成对钢丝绳用高碳碳素钢盘条索氏体化的热处理工艺。

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，本发明根据盘条的直径尺寸，先将盘条加热到奥氏体化温度后，将其快速放入低于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，最终完成盘条的热处理。经测试，采用本发明处理过的盘条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，这对提高盘条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，本发明不仅具有能有效减小索氏体团尺寸和层间距的优点，而且还具有能有效改善层间距的均匀性、使盘条强度塑性高、抗疲劳性能优异、使用寿命长等优点。本发明对提高盘条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1：在实施本发明的一种钢丝绳用高碳碳素钢盘条热处理工艺时，按现有技术中传统方法先将直径为6mm～16.5mm的高碳碳素钢盘条经热轧、穿水冷却、盘卷后制得的盘卷条在达到温度为820℃～900℃范围时，将该盘卷条快速投入盐槽中在300℃～480℃温度的盐浴中等温保持2秒～40秒后，再将该盘卷条转放入500℃～600℃温度范围的盐浴或铅浴中等温保持5分钟～15分钟后取出自然冷却，这样即可完成对钢丝绳用高碳碳素钢盘条索氏体化的热处理工艺，并获得团尺寸为1mm～2mm，层间距为10nm～70nm索氏体组织的盘条产品。

实施例2：将现有技术中型号为82Bf12.5的高碳碳素钢盘条（该盘条已经经热轧、穿水冷却和盘卷后形成为盘卷条形状的成品）的盘卷条成品通过传统的电阻炉加热的方式加热到820℃～900℃的温度后，并在该温度下保持10～15分钟，然后将其快速放入370℃的盐槽保持7秒钟，再快速将其放入550℃的盐槽中等温10分钟后自然冷却，即可以获得团尺寸为1mm～2mm，层间距为10nm～70nm索氏体组织的盘条产品。