[发明专利]一种应用脉冲电流实现硬线盘条时效装置及处理方法

说明书

技术领域

本发明属于线材生产及其制品制备技术领域，主要是涉及一种应用脉冲电流实现硬线盘条时效装置及其处理方法。

背景技术

高强度预应力钢绞线用钢SWRH82B、77B等硬线盘条存在时效现象，即其断面收缩率在热轧后较低，需要放置一段时间后，待断面收缩率提高后才能进行后续加工，如拉拔。否则，将由于断面收缩率低而频繁出现断丝现象而导致生产效率低、材料利用率不高。

工厂生产盘条的时效，一般是在仓库进行，其时效时间也就是库存时间，采取的时效时间不低于15天，有的甚至超过了40天。这不但消耗了生产的时间和空间，还积压了企业的流动资金。而且时效时间也会增加盘条的锈蚀，对于金属制品企业来说，有时还会对生产安排带来困难。因此，在满足性能要求的前提下，尽量缩短时效时间具有较大的实际意义。

目前，国外的一些学者主要通过控冷模式，来获得性能优良的盘条，以期缩短时效时间。如M.Kazeminezhad，A.KarimiTaheri在Materials and Design(2003，24：415-421)上发表的论文“The effect of controlled cooling after hot rolling on the mechanicalproperties of a commercial high carbon steel wire rod”中通过实验证明连续冷却和恒温转变的适当组合比单纯的连续冷却得到的盘条塑性更好。另外，刘玉新，刘新华，孙祥元，刘秀丽，芦斌在首钢科技(2005，(5)：8～9，17)上发表的论文“控轧控冷工艺对82B盘条时效性能的影响”通过实验得到结论，降低终轧温度，增加冷却速度和适当的升高吐丝温度，可以改善盘条的力学性能，缩短时效时间。

这些改善高碳钢盘条力学性能和缩短时效时间的措施，有的已经得到了应用，并且取得了成功。但是，冶金企业或金属制品企业还是要对硬线盘条给予一段时间来进行时效处理。至于对本发明提出的对热轧后的硬线盘条，利用脉冲电流并结合温度场作用来快速实现时效的方法，还未见有公开报道。

在不影响力学性能指标的情况下，实现快速时效，将会使生产、销售大有改观，从而也会为冶金企业、金属制品企业带来新的、可观的经济效益。

发明内容

硬线盘条热轧后在放置一段时间内，其强度基本不变或有少量提高，塑性(延伸率和断面收缩率)显著提高的现象，称为硬线盘条的时效。通常硬线盘条需要的时效时间比较长。为了缩短时效时间，减少库存时间，本发明提出一种应用脉冲电流快速实现硬线盘条时效的专用装置及其处理方法。

本发明通过以下技术措施实现：

一种应用脉冲电流实现硬线盘条时效装置，其特征在于，该装置主要由脉冲电源、管式预热炉、管式均热炉、开卷装置、夹送辊、引入辊、收卷装置，以及电极组成。所述脉冲电源的正、负输出端分别通过两个电极与在均热炉内运动着的硬线盘条相连接；所述的管式预热炉、管式均热炉沿盘条开卷方向依次布置，保证盘条在其内运动时不会受到障碍；所述的开卷装置、夹送辊、引入辊、收卷装置组成了硬线盘条的支承运动系统，硬线盘卷置于开卷装置，将其一端穿过引入辊、管式预热炉、电极一、管式均热炉、电极二、引入辊后，进入收卷装置，该装置可带动盘条向收卷方向运动。所述电极共有2个，电极一设置于管式预热炉和管式均热炉之间，电极二设置于管式均热炉出口处。脉冲电源的正、负输出端通过电极使脉冲电流输入到在均热炉内运动着的硬线盘条，在处理期间，脉冲电源可以控制盘条内的脉冲电流密度范围为50～300A/mm²、电流频率范围为20～80Hz。

一种应用脉冲电流实现硬线盘条时效的处理方法，应用如上所述的脉冲电流下实现硬线盘条时效装置，其特征在于，具体实施步骤如下：将热轧后的硬线盘卷置于开卷装置上，然后将盘条穿过夹送辊、管式预热加热炉、电极一、管式均热加热炉、电极二、引入辊、进入收卷装置。之后，打开预热炉电源，对进入预热炉的盘条进行预热，待达到预热温度时(200～350℃)，开启收卷装置的电源，盘条向收卷方向运动，开始收卷；同时开启均热炉电源和脉冲电源，对进入均热炉的盘条进行均热和电脉冲处理，确保盘条温度(200～350℃)和其在均热炉内的运行时间300～600s(通过控制收卷速度来实现)。

本发明所述的硬线盘条是指其碳含量在0.6％以上，且其断面收缩率存在时效现象的直径在16mm以下的硬线盘条。