[发明专利]一种细钢丝正火工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及钢丝热处理技术领域，尤其涉及一种直径0.5mm含碳量0.5～0.75％细钢丝正火工艺及装置。

背景技术

对钢丝进行正火处理的目的是获取均匀较细的珠光体组织，使珠光体体片层间距接近于索氏体，从而得到具有高强度、高韧性的钢丝原材料，以利进一步拉丝变形时能够实现更大总减面率而不脆丝。

目前常用的钢丝热处理方式主要有奥式体化炉加热铅浴淬火(如图1所示)和卡电铅槽加热铅浴淬火(如图2所示)两种，其中奥式体化炉加热铅浴淬火的工艺过程大体为：钢丝1经奥式体化炉4加热后进铅浴冷却槽5进行等温淬火，最终获取索氏体组织；卡电铅槽加热铅浴淬火的工艺过程大体为：钢丝1在托辊作用下进入导电铅槽6进行铅浴处理，然后经保温槽7加热后，在托辊的作用下进入铅浴冷槽5进行铅浴处理。但对于直径0.5mm含碳量0.5～0.75％的钢丝，因钢丝过细，钢丝出奥氏体化炉后，进铅浴炉前，钢丝自身降温速度快，进入铅浴液面时线温过低，因此得不到有效的索氏体组织，使钢丝的综合机械性能指标下降；而应用卡电生产工艺，虽然能够得到期望的综合机械性能指标，但因丝径过细，钢丝行线过程中电流及行线张力稍有变化就会在变红段断丝，生产难于持续进行。

另外，以上两种工艺均采用铅作为淬火剂，每生产1吨钢丝大约要消耗3kg铅，大量使用铅不仅增加了生产成本，而且铅尘严重污染环境。

发明内容

本发明提供了一种直径0.5mm含碳量0.5～0.75％细钢丝正火工艺及装置，采用气体保护加热后空气控冷的正火工艺，获取高韧性、高强度的热处理原料钢丝，使用此种正火钢丝制出的钢绳制品具有高耐疲劳性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

直径0.5mm含碳量0.5～0.75％细钢丝正火工艺，包括以下步骤：

1)钢丝由放线机放线，并经在线脱脂除污处理后进入奥氏体化炉，奥氏体化炉内温度为850～950℃，炉管内通防氧化保护气体，钢丝在炉内保温时间10～14s，出炉管线温650～700℃：

2)恒温控冷室温度控制在75～85℃，钢丝在恒温控冷室保温时间4～8s，在线温300℃以下出恒温控冷室，继续空冷至室温后收线，转下道工序。

所述防氧化保护气体为氮气。

用于实现直径0.5mm含碳量0.5～0.75％细钢丝正火工艺的装置，包括依次连接的放线机、奥氏体化炉、恒温控冷室和收线机，所述奥氏体化炉和恒温控冷室相邻设置，且炉管延伸至恒温控冷室中350～450mm。

所述放线机为可控张力工字轮放线机。

所述奥氏体化炉为管式奥氏体化炉，炉内设有补偿式加热温控系统和保护气体流量计，分别与总控制系统相连。

所述恒温控冷室设加热及换气装置，还设有与总控制系统相连的温控仪。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用气体保护加热及空气控冷正火工艺，获取高韧性、高强度的热处理原料钢丝，保证超细钢丝的热处理过程能够持续稳定进行，有效提高生产效率；

2)钢丝具备高韧性与高强度，且质量稳定，制出的钢绳制品具有高耐疲劳性能；

3)取消了常规热处理工艺中的铅浴环节，杜绝了使用重金属铅造成的环境污染，实现了绿色生产。

附图说明

图1是奥式体化炉加热铅浴淬火工艺过程示意图。

图2是卡电铅槽加热铅浴淬火工艺过程示意图。

图3是本发明所述工艺过程及装置示意图。

图4是钢丝的奥氏体等温转变曲线图。

图5是含碳量0.5％细钢丝铅浴淬火后的金相组织图。

图6是实施例1中含碳量0.5％细钢丝正火后的金相组织图。

图中：1.钢丝2.放线机3.收线机4.奥氏体化炉5.沿浴冷却槽6.导电铅槽7.保温槽8.炉管9.保护气体流量计10.恒温控冷室

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图3，是本发明所述工艺过程及装置示意图。本发明直径0.5mm含碳量0.5～0.75％细钢丝正火工艺，包括以下步骤：

1)钢丝1由放线机2放线，并经在线脱脂除污处理后进入奥氏体化炉4，奥氏体化炉4内温度为850～950℃，炉管8内通防氧化保护气体，钢丝1在炉内保温时间10～14s，出炉管8线温650～700℃；